パルス信号生成装置、搬送装置、画像形成装置及びパルス生成方法
【課題】装置個体差に起因して周期が正常であるにも関わらず周期異常と検出される事態を低減できるうえ、周期異常発生時には適切な周期のパルスを生成できるパルス信号生成装置、搬送装置、画像形成装置及びパルス信号生成方法を提供する。
【解決手段】リニアエンコーダ信号ＥＳのパルス周期を周期計測部４４が計測し、第２比較器５１は、出力信号周期記憶部４７が格納する前の計測周期結果である記憶周期が上限と下限との間の適正周期範囲を逸脱すると周期異常として検出する。この下限と上限は、リニアエンコーダ信号平均周期算出部４９が算出した平均周期に定数Ｂmin又はＢmaxを乗算することで上限・下限値算出部５０が算出する。正常周期検出時は出力信号周期記憶部４７に格納された計測周期と同じ時間の周期となる印字基準信号ＰＴＳが生成され、周期異常検出時は、平均周期と同じ時間の周期となる印字基準信号ＰＴＳを生成する。
【解決手段】リニアエンコーダ信号ＥＳのパルス周期を周期計測部４４が計測し、第２比較器５１は、出力信号周期記憶部４７が格納する前の計測周期結果である記憶周期が上限と下限との間の適正周期範囲を逸脱すると周期異常として検出する。この下限と上限は、リニアエンコーダ信号平均周期算出部４９が算出した平均周期に定数Ｂmin又はＢmaxを乗算することで上限・下限値算出部５０が算出する。正常周期検出時は出力信号周期記憶部４７に格納された計測周期と同じ時間の周期となる印字基準信号ＰＴＳが生成され、周期異常検出時は、平均周期と同じ時間の周期となる印字基準信号ＰＴＳを生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダの出力パルスの周期異常を検出して周期の修復されたパルスを生成するパルス信号生成装置、搬送装置、画像形成装置及びパルス信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ等の画像形成装置においては、搬送方向に搬送される用紙（ターゲット）に対し記録ヘッドが印刷を施す構成となっている。この場合、用紙搬送位置に応じた適切なタイミングでインク滴を吐出する必要があるため、用紙搬送速度に同期してエンコーダから出力される出力信号（パルス信号）を基に用紙の搬送速度に同期して印字基準信号を生成し、印字基準信号に基づき吐出タイミングの制御を行っている。
【０００３】
例えば特許文献１には、用紙搬送手段として搬送ベルトを用いたプリンタ（画像形成装置）が開示されている。搬送ベルト上にはその速度及び位置を検出するためのマークが設けられており、エンコーダでマークを読み取り、そのエンコーダ信号に基づいてインク吐出を行い、用紙上に文字や画像を印刷するようになっている。
【０００４】
特許文献１のように搬送ベルトによる用紙の搬送手段を用いたプリンタでは、ベルト移動量と記録用紙移動量とが同じであると仮定し、ベルト移動量から記録紙移動量を検出して所望ピッチ毎にインク滴吐出を行っている。インク滴吐出は、印字ピッチと同間隔のパルスを有するエンコーダ信号に同期して行われるため、搬送手段に速度変動がある場合でも、着弾位置ズレを制御することができる高画質印刷が可能となる。しかし、特許文献１の方式では、エンコーダ信号が等ピッチで連続的に出力される必要があり、以下の課題があった。
【０００５】
記録用紙の搬送手段（搬送ベルト）の周長が印字ピッチの整数倍になっていない場合、リニアエンコーダの出力信号に不連続部分が発生し、画像劣化が発生する。また、搬送ベルトに配設されたリニアエンコーダにインクミストや紙粉が付着したり、リニアエンコーダが傷付いたりした場合は、エンコーダ信号にパルスの欠落が発生し、この場合も画像劣化をもたらす。
【０００６】
この種の問題を解決する装置が、例えば特許文献２及び特許文献３に開示されている。
特許文献２に記載されたプリンタは、リニアエンコーダを用いてモータ速度制御をＰＬＬによって行うものであり、リニアエンコーダの不連続検知手段を有し、不連続検知手段の検知結果に基づき速度・位置制御手段を変更する構成であった。不連続部分では、連続部分で計測された出力信号の出力間隔平均値を使用する。また、不連続部分が長い場合の対策としてセンサ二つを用いた場合の制御方法が記載されており、長期間ベルト速度を検出できないことが回避されるように対策されている。
【０００７】
特許文献３には、マークを検出する２個のセンサを検出対象位置が異なる位置となるように設け、一方のセンサの出力信号に基づき搬送ベルトの継ぎ目などのマークの不連続部分や、ゴミや傷等によるパルスの欠落が検出されたときには、ベルト搬送速度を一定に制御するためのモータ制御に使用する出力信号を他方のセンサのものに切り換える構成が開示されている。また、センサの切換え時の信号の位相差を抑えるために、計測した周期を分割したり、同一クロックを用いたりして、補間処理部が高分解能信号を生成して信号合わせ誤差（位相差）を小さくする構成が採用されていた。また、特許文献２、３には、センサ信号（エンコーダ信号）の周期をベースクロックでカウントし、センサ信号のパルス周期が一定の閾値以上となった場合に、マークの不連続部分（エンコーダ信号のパルスの欠落）であると判定する方法が開示されている。
【０００８】
また、特許文献４には、ベルト上に配設したリニアエンコーダを用いてモータ速度制御を行う方法が開示されている。この方法によれば、エンコーダマークの移動速度を検出し、移動速度に基づいて予め設定した目標速度に到達するベルトの制御量を演算して取得し、次のエンコーダマークまでの間、この制御量でベルトの速度を制御する手段を備える。エンコーダマークに汚れ、傷等の不鮮明があったときには、制御量の演算・取得は行わず前のマークでの制御量を維持し、iiされた制御量を用いて速度制御を行う。
【０００９】
さらに特許文献４において、エンコーダマークの不鮮明等のエラー検知を行う位置ずれ制御装置について記述されている。位置ずれ制御装置は、以下の条件式(ａ)を用いてエラー検知を行っている。
【００１０】
０．９９×Ｔo≦ｔ≦１．０１×Ｔo …(ａ)
（但し、ｔ：検出信号周期、Ｔo：基準検出時間Ｔo＝Ｄo／Ｖo、Ｄo：エンコーダマーク間隔、Ｖo：基準移動速度）
【特許文献１】特開平１１−２４５３８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２８０４８４号公報（例えば明細書段落［００２３］〜［００６１］、図１、図９、図１０〜図２２等）
【特許文献３】特開２００５−３５０１９５号公報（例えば明細書段落［００４１］〜［００５３］等、図６〜図１１等）
【特許文献４】特開２００４−２１２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２では、搬送ベルトが一定速度になるようにモータ速度制御を行うことで、印字精度を向上させる方法を取っているため、モータ制御用のコントローラが複雑となり、また制御が振動的になる虞があった。また、特許文献３についても、搬送ベルトが一定速度になるようにモータ速度制御を行うことで、印字精度を向上させる方法であるため、制御は発散しやすく、装置によって制御ゲイン等を調整する必要があるなどの問題がある。
【００１２】
また、特許文献４における条件式(ａ)は、速度制御を行う場合にのみ有効な手段であり、特許文献１のようにエンコーダ信号に同期して印字を行う場合には、基準検出時間Ｔo（周期エラー検知用の閾値）が固定値になる。この場合、装置個体差によってはベルトの速度分布中心値が異なり、その速度分布中心値が想定される速度分布中心値に対し上下にシフトした装置においては、正常な信号であっても、検出信号周期ｔが下限（＝0.99・Ｔo）又は上限（＝1.01・Ｔo）の閾値を超えてエラー検知されてしまう問題があった。もちろん、これを防止するため、工場出荷時に装置毎に速度中心値を計算しておく方法が考えられるが、コスト増加や経時変化に対応できないという欠点がある。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置個体差に起因して周期が正常であるにも関わらず周期異常と検出される事態を低減できるうえ、周期異常発生時には適切な周期のパルスを生成できるパルス信号生成装置、搬送装置、画像形成装置及びパルス信号生成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、エンコーダ信号生成装置であって、検出対象の速度に応じた周期のパルスを出力するエンコーダと、前記パルスの周期を計測する計測手段と、前記計測された周期を記憶する記憶手段と、パルス複数個分の周期計測結果に基づき統計学上妥当と推定される妥当周期を演算する演算手段と、前記計測手段の計測周期が前記妥当周期から規定される周期異常条件を満たす場合に周期異常として検出する検出手段と、前記周期異常が検出されない場合は前記計測周期に基づいてパルスを生成し、一方、前記周期異常が検出された場合は前記妥当周期に基づいてパルスを生成するパルス生成手段とを備えたことを要旨とする。
【００１５】
この発明によれば、計測手段がエンコーダの出力するパルスの周期を計測し、その計測周期が記憶手段に記憶される。演算手段は、パルス複数回分の計測周期に基づき統計学上妥当と推定される妥当周期を演算する。そして、計測手段の計測周期が、妥当周期から規定される周期異常条件を満たす場合に検出手段によって周期異常として検出される。周期異常が検出されなかった場合は、パルス生成手段によって記憶手段に記憶された計測周期に基づきパルスが生成される。一方、周期異常が検出されれば、パルス生成手段によって妥当周期に基づきパルスが生成される。このとき、あくまで計測周期時間毎にパルスを出力することによってパルスを連結するようにパルスを生成するので、周期の参照先が切り換わっても、急激に出力信号の周期が短くなることや長くなること等の問題は発生しない。
【００１６】
ここで、検出手段が周期異常を検出する際に用いられる周期異常条件は、パルス複数個分の計測周期から統計学上導かれた妥当周期から、装置ごとに固有の条件として規定される。この結果、装置間で共通の周期異常条件が設定された場合に起こり得た、その装置にとって正常なパルス周期であるにも関わらず周期異常として検出される事態を回避できる。従って、装置個体差に起因して周期が正常であるにも関わらず周期異常と検出される事態を低減できるうえ、その装置にとって本当に周期異常が発生したときに適切な周期のパルスを生成することができる。
【００１７】
本発明のパルス信号生成装置においては、前記検出手段は、前記計測周期がパルス抜け閾値を超えた場合に前記周期異常としてパルス抜けを検出するパルス抜け検出手段を含むことが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、エンコーダのパルス抜け（パルス欠落）が発生した場合、計測周期がパルス抜け閾値を超えることでパルス抜けとして検出される。パルス抜け時もパルス生成手段が妥当周期のパルスを生成するので、パルス抜けのないパルス信号を出力できる。
【００１９】
さらに本発明のパルス信号生成装置においては、前記演算手段は、前記周期異常と検出された計測周期を前記妥当周期の算出に用いない異常周期排除手段を備えることが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、周期異常と検出された計測周期は異常周期排除手段によって排除されて、妥当周期の算出に用いられない。よって、信頼性の高い妥当周期が確保され、周期異常の検出精度を高く確保できるうえ、周期異常発生時に適切な周期でパルスを生成できる。
【００２１】
また、本発明のパルス信号生成装置においては、前記演算手段は、前回の妥当周期と今回の計測周期とデータ個数Ｑとの三データを含むＱ個未満の所定個数のデータを用いて今回の妥当周期を算出可能であるとともに、パルスＱ個分の計測周期に基づき今回の妥当周期を算出するための統計学上の計算式と等価な演算式を用いて演算することが好ましい。なお、「今回の計測周期」とは、必ずしも計測手段の最新の計測結果を指すものではなく、あくまで今回の妥当周期を算出するために使用する計測周期を指すものであり、計測手段の前回又は前々回の計測結果である場合もありうる。
【００２２】
この発明によれば、前回の妥当周期と今回の計測周期との二データを用いて、パルス三回分以上の計測周期から算出されるに匹敵する今回の妥当周期が演算される。よって、今回の妥当周期を演算するために保持（記憶）しておくべきデータ量が少なく済み、例えばメモリ（ＲＡＭ、不揮発性メモリ、レジスタ等を含む）の容量を節約できる。
【００２３】
また、本発明のエンコーダ信号生成装置においては、前記エンコーダは、前記検出対象の移動方向に沿って設けられたスケール部と、該スケール部の異なる位置を検出して前記速度に応じた周期をもつパルスをそれぞれ出力する複数のセンサとを備え、前記検出手段は、前記センサごとに前記周期異常を検出可能に各センサに対応して複数備えられ、前記パルス生成手段が計測周期を採用する側のセンサに周期異常が検出されると、計測周期を採用するセンサを周期異常が検出されていない他のセンサに切り換える切換手段を備え、前記パルス生成手段は、前記検出手段が前記複数のセンサのすべてで周期異常を検出した場合は、前記妥当周期に基づきパルスを生成することが好ましい。
【００２４】
この発明によれば、パルス生成手段が計測周期を採用する側のセンサに周期異常が検出されると、切換手段によって計測周期を採用するセンサが周期異常の検出されていない他のセンサに切り換えられる。そして、検出手段が複数のセンサのすべてで周期異常を検出した場合に、はじめて妥当周期に基づくパルスが生成される。このため、周期異常検出時における妥当周期によるパルス生成頻度が低減され、なるべくセンサの計測周期に基づく正確なパルスが生成できるので、より信頼性の高いパルス信号生成装置を提供できる。
【００２５】
本発明は、上記発明のパルス信号生成装置と、前記検出対象として搬送手段とを備えた搬送装置であって、前記パルス信号生成装置を構成する前記エンコーダが前記搬送手段の搬送速度に応じた周期のパルスを出力するものであることを要旨とする。
【００２６】
この発明によれば、搬送手段の搬送速度に応じた周期をもつパルスを周期異常がほとんどない状態で生成しうる搬送装置を提供できる。
また、本発明は、上記発明の搬送装置と、前記搬送手段により搬送されるターゲットに記録を施して画像を形成する記録手段とを備えた画像形成装置であって、前記パルス生成手段により生成されたパルスに基づいて前記記録手段の記録タイミングパルスを生成する記録用パルス生成手段を備えたことを要旨とする。
【００２７】
この発明によれば、記録用パルス生成手段により、搬送手段の搬送速度に応じた正確な周期をもつパルスに基づき記録タイミングパルスが生成されるので、搬送手段により搬送されるターゲットに画像を正確に記録できる。
【００２８】
さらに本発明は、エンコーダが出力するパルスの周期を計測する計測ステップと、前記計測された周期を記憶する記憶ステップと、パルス複数回分の周期計測結果に基づき妥当周期を演算する演算ステップと、前記計測ステップにおける計測周期が前記妥当周期から規定される周期異常条件を満たす場合に周期異常として検出する検出ステップと、前記周期異常が検出されない場合は前記計測周期に基づいてパルスを生成し、一方、前記周期異常が検出された場合は前記妥当周期に基づいてパルスを生成するパルス生成ステップとを備えたことを要旨とする。この発明によれば、上記パルス信号生成装置の発明と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第一実施形態）
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図１〜図１１に従って説明する。
図１は、インクジェット式記録装置の模式側面図を示し、図２は、その模式平面図を示す。なお、図２においては記録ヘッドなどを省略している。
【００３０】
図１及び図２に示すように、画像形成装置としてのインクジェット式記録装置（以下、単にプリンタ１１という）は、記録紙Ｓを搬送するための搬送装置としてベルト搬送装置１２を備える。ベルト搬送装置１２は、用紙搬送方向下流側（図１、図２では左側）に設けられた駆動ローラ１３と、用紙搬送方向上流側に設けられた従動ローラ１４と、駆動ローラ１３と従動ローラ１４間の略中間位置かつやや下側（図２参照）に配置されたテンションローラ１５と、各ローラ１３〜１５に渡って巻き掛けられた無端状の搬送ベルト１６とを有している。
【００３１】
図２に示すように、駆動ローラ１３には電動モータ１７の出力軸が直接又は減速機構（図示省略）を介して動力伝達可能に連結されている。電動モータ１７が正転駆動されると、駆動ローラ１３が回転駆動し、搬送ベルト１６が記録紙Ｓを上流側から下流側へ搬送可能な方向へ回転する。
【００３２】
ベルト搬送装置１２の上流側には給紙部１８が設けられ、給紙部１８に積載された記録紙Ｓは給紙ローラ１９により一枚ずつ給送される。給紙部１８とベルト搬送装置１２との間には、ゲートローラ２０が設けられ、記録紙Ｓはゲートローラ２０の回転により搬送ベルト１６上へ給送される。なお、ゲートローラ２０は、記録紙Ｓをローラ面に突き当てることで記録紙Ｓのスキューを補正し、またゲートローラ２０の駆動開始タイミングを図ることで、記録紙Ｓを搬送ベルト１６上の目標位置に載せるようにタイミングを合わせて記録紙Ｓを送り出す。
【００３３】
従動ローラ１４の下側には、帯電ローラ２１がバネ２２により従動ローラ１４側へ付勢されて搬送ベルト１６に接触して転動可能な状態に配置されている。帯電ローラ２１は電源２３に接続されて搬送ベルト１６を帯電させることが可能であり、搬送ベルト１６上に記録紙Ｓが静電吸着されるようになっている。なお、記録紙Ｓのベルト吸着方式は、静電吸着方式に限定されず、例えば搬送ベルト１６上に形成された吸引孔から負圧により吸引気流を発生させて記録紙Ｓを吸着する負圧吸着方式も採用できる。なお、ベルト搬送装置１２の下流側には、搬送ベルト１６上からの印刷後の記録紙Ｓの排出先となる排紙部２４が設けられている。
【００３４】
搬送ベルト１６の搬送方向中間位置上方には、長尺状をなすラインヘッド方式の記録ヘッド２５が搬送ベルト１６の幅方向と各々の長手方向が平行となる向きで搬送方向に沿って複数配置されている。記録ヘッド２５は、プリンタ１１が印刷できる最大幅の記録紙Ｓの幅方向全域より少し広い範囲に渡り多数のノズルが一定のノズルピッチで配列されてなるノズル列を下面（ノズル形成面）に複数列有しており、用紙搬送速度に合わせたタイミングでノズルからインク滴を順次噴射することで、搬送中の記録紙Ｓに画像等の印刷が行える。本例では、各記録ヘッド２５はインク供給チューブを通じて図示しないインクカートリッジと接続されており、それぞれ対応するインクカートリッジから供給されたインクを吐出する。本例では、各記録ヘッド２５は、上流側（図１における右側）から順に、黒、シアン、マゼンタ、イエローの４色に対応するインク滴をそれぞれ噴射する。
【００３５】
図２に示すように、搬送ベルト１６の上面側縁部には、搬送方向に沿ってスケール部としての磁気リニアスケール２６が搬送ベルト１６の全周に渡って設けられている。磁気リニアスケール２６は、搬送ベルト１６の側縁部に形成された帯状の磁気記録層に一定ピッチで磁気パターンを記録して構成されている。磁気リニアスケール２６の上側（図２では紙面手前側）近接位置には、磁気リニアスケール２６上に記録された磁気パターンを再生するためのセンサとしての磁気センサ２７が設けられている。磁気リニアスケール２６と磁気センサ２７とにより磁気式リニアエンコーダ（以下、単にリニアエンコーダ２８という）が構成されている。また、プリンタ１１には制御手段としてのコントローラ３０が設けられている。コントローラ３０は、電動モータ１７（図２に示す）を駆動制御するとともに、磁気センサ２７から入力したリニアエンコーダ信号ＥＳを基に内部回路で生成した印字基準信号ＰＴＳ（噴射タイミング信号）（図９、図１０参照）に基づき用紙搬送速度（用紙搬送位置）に合わせた適切なタイミングでインク滴の噴射制御を行う。
【００３６】
図３は、磁気リニアスケールの着磁パターンの一部を示す模式図である。図３に示すように、磁気リニアスケール２６上には、搬送ベルト１６（記録紙Ｓも同様）の位置を検出するために、一定ピッチ（着磁ピッチＰ）で規則正しくＮ極とＳ極が交互に並んで着磁された着磁パターンが形成されている。磁気リニアスケール２６の被検出要素（磁極Ｎ・Ｓ）の配列周期である着磁ピッチＰは、プリンタ１１の印刷時におけるベルト搬送速度と印刷解像度とから設定されており、例えば３５μｍ（解像度７２０ｄｐｉの場合）や７０μｍ（解像度３６０ｄｐｉの場合）程度の値である。
【００３７】
図４及び図５は、磁気リニアスケールの着磁装置を説明する模式図である。図４は着磁装置の模式側面図、図５は着磁装置の模式平面図である。
着磁装置３１は、プリンタ１１のベルト搬送装置１２のものとほぼ同じ構成の駆動ローラ３２と従動ローラ３３とテンションローラ３４とを備える。搬送ベルト１６には、用紙搬送経路にあたらない側縁部に一定幅の磁性層２６Ａが塗布等の手法で形成されている。この搬送ベルト１６を各ローラ３２〜３４に巻き掛けるように装着する。
【００３８】
図５に示すように、駆動ローラ３２には電動モータ３５（例えばＤＣモータ）が直接又は減速機構を介して動力伝達可能な状態で連結されている。また、従動ローラ３３には、高分解能（例えば７２０万パルス／rev）のロータリエンコーダ３６が取り付けられている。コントローラ３７は、ロータリエンコーダ３６からの回転角度に同期したエンコーダパルスを入力し、このエンコーダパルスに基づいて搬送ベルト１６が正確に一定速度で回転駆動するように電動モータ３５を駆動制御する。
【００３９】
この着磁装置３１において、搬送ベルト１６の磁性層２６Ａと対応する位置には、図４に示す書込み磁気ヘッド３８が磁性層２６Ａに軽く接触する状態に設けられている。なお、書込み磁気ヘッド３８としては、例えばＧＭＲ（Giant Magneto Resistive Effect）センサやＭＲ（Magneto Resistive Effect）センサなどの多値出力可能な磁気センサを使用している。その他、ホール素子やＭＩ（磁気インピーダンス）素子等を使用してもよい。
【００４０】
書込み磁気ヘッド３８は、コントローラ３７内の書込み制御回路（図示せず）に接続されている。この書込み制御回路は、ロータリエンコーダ３６からのエンコーダパルスを例えば分周した分周信号により、書込み磁気ヘッド３８内のコイルの電流方向を変化させ、磁性層２６Ａに磁極Ｎと磁極Ｓとが一定の着磁ピッチＰで磁化反転された着磁パターンを書き込む。こうして所定の着磁パターンが書き込まれた磁気リニアスケール２６を側端部に有する搬送ベルト１６が、プリンタ１１の各ローラ１３〜１５に巻き掛けられる。
【００４１】
なお、搬送ベルト１６は、所定長さの一枚の帯状ゴムの両端部を接合して形成されており、継ぎ目がある。継ぎ目部分に段差など形状的欠陥があったり、紙粉やインクミストが磁気リニアスケール２６に付着すると、リニアエンコーダ２８を構成する磁気センサ２７の出力パルスの欠落（パルス抜け）が発生する。また、プリンタ１１の装置個体差によって搬送ベルト１６の速度分布中心値（ベルト平均速度）がプリンタ１１ごとに異なるので、リニアエンコーダ２８から出力されるパルスの周期分布中心値（平均パルス周期）がプリンタ１１ごとに異なる。また、ローラ１３，１４等の偏心量やベルト厚み等の偏りなどが、搬送ベルト１６の速度のばらつきを発生させ、リニアエンコーダ２８の出力パルスの周期のばらつきを生じさせる原因となる。
【００４２】
図６はコントローラ３０内に設けられた印字基準信号生成装置を示す。また、図９は印字基準信号生成装置における信号タイミングチャートを示す。なお、本実施形態の印字基準信号生成装置は、リニアエンコーダ２８がセンサ１個の場合の例である。以下、図６に従って、必要に応じて図９及び図１０を参照しつつ説明する。
【００４３】
パルス信号生成装置としての印字基準信号生成装置４１は、リニアエンコーダ２８、クロック回路４２、及び印字基準信号生成回路４３とを備える。印字基準信号生成回路４３は、リニアエンコーダ２８からのリニアエンコーダ信号ＥＳ（エンコーダパルス）と、クロック回路４２からの基準クロック信号ＣＬとに基づき印字基準信号ＰＴＳを生成して記録ヘッド２５へ出力する。
【００４４】
記録ヘッド２５内では、ヘッド駆動回路がノズル毎に設けられた吐出駆動素子（図示せず）を印字データに基づき印字基準信号ＰＴＳのタイミングに合わせて駆動し、駆動された吐出駆動素子に対応するノズルからインク滴が噴射される。なお、吐出駆動素子としては、インクジェット方式に用いられる圧電振動素子、静電駆動素子、ヒータ等を採用できる。
【００４５】
図６に示すように、印字基準信号生成回路４３は、計測手段としてのリニアエンコーダ信号周期計測部（以下、「周期計測部４４」という）、記憶手段を構成するリニアエンコーダ信号周期記憶部４５、検出手段としてのパルス抜け検出器４６（比較器）、記憶手段を構成する出力信号周期記憶部４７、第１比較器４８、演算手段としてのリニアエンコーダ信号平均周期算出部（以下、「平均周期算出部４９」という）、上限・下限値算出部５０、第２比較器５１、出力開始トリガカウンタ５２及び出力信号生成部５３等を備える。
【００４６】
周期計測部４４は、リニアエンコーダ２８からのリニアエンコーダ信号ＥＳと、クロック回路４２からの基準クロック信号ＣＬとを入力し、リニアエンコーダ信号ＥＳの一のパルスの立ち上がりから次パルスの立ち上がりまでの間に入力される基準クロック信号ＣＬのパルス数を計数することで、リニアエンコーダ信号ＥＳのパルス周期を計測する。この周期計測結果はリニアエンコーダ信号周期記憶部４５に記憶される。なお、周期計測部４４がパルス周期を計測する処理ステップが、計測ステップに相当する。
【００４７】
パルス抜け検出器４６は、リニアエンコーダ信号ＥＳがノット回路５５で論理否定された反転信号をイネーブル信号としているため、リニアエンコーダ信号ＥＳがLowレベルの場合にのみ動作する。パルス抜け検出器４６は、周期計測部４４が今回計測した計測周期と、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５から入力した前回の計測周期（記憶周期）とに基づき以下の式(1)で示される条件式が成立するか否かを比較判定する。
計測周期Ｔnew＞記憶周期Ｔold×検出設定値Ｂ … (1)
ここで、検出設定値Ｂは、パルスが現れない期間が、前回の計測周期Ｔold（記憶周期）の何倍になったらパルス抜け（パルス欠落）であると判定するかの倍率を決めている設定値である。検出設定値Ｂは、例えば１．３〜２の範囲内の値に設定されている。パルス抜け検出器４６は、上記式(1)で示された条件式Ｔnew＞Ｔold×Ｂを満たしたパルス抜け検出時にHiレベルとなり、パル抜け非検出時にLowレベルとなるパルス抜け検出信号ＰＬＳを出力する。なお、周期計測部４４は、クロックカウントアップ毎にパルス抜け検出器４６に周期計測結果を送信するため、パルス抜け検出器４６ではリアルタイムで比較演算が行われる。
【００４８】
オア回路５６は、パルス抜け検出器４６から入力されたパルス抜け検出信号とリニアエンコーダ信号ＥＳとの論理和演算結果をラッチ信号ＬＡＴ１としてリニアエンコーダ信号周期記憶部４５に出力する。リニアエンコーダ信号周期記憶部４５には、オア回路５６から入力されたラッチ信号ＬＡＴ１の立ち上がりのタイミングで、周期計測部４４の周期計測結果がラッチされる（図９参照）。リニアエンコーダ信号周期記憶部４５には、パルス抜けが無い場合のリニアエンコーダ信号周期及びパルス抜けがある場合のパルス抜け検出時点までの計測周期Ｔerrorを格納することが可能となっている（図９参照）。
【００４９】
また、オア回路５６から出力されたラッチ信号ＬＡＴ１がノット回路５７で論理否定された結果が、ラッチ信号ＬＡＴ２として出力信号周期記憶部４７及び平均周期算出部４９へ入力される。このラッチ信号ＬＡＴ２は、ラッチ信号ＬＡＴ１から半周期位相が遅れた状態で立ち上がるため、出力信号周期記憶部４７にはリニアエンコーダ信号周期記憶部４５に比べ半周期遅れで周期計測結果（出力信号周期）がラッチされる。なお、出力信号周期記憶部４７が出力信号周期（周期計測結果）を記憶する処理ステップが、記憶ステップに相当する。
【００５０】
リニアエンコーダ信号周期記憶部４５に記憶された計測周期結果（記憶周期）が第１比較器４８及び平均周期算出部４９に送られる。第１比較器４８は、上限・下限値算出部５０で算出された上限・下限値を用いて、記憶周期が適正周期範囲に収まっているか否かを比較判定する。記憶周期が適正周期範囲内に収まっている場合、第１比較器４８はHiレベルのイネーブル信号を平均周期算出部４９へ出力する。平均周期算出部４９はラッチ信号ＬＡＴ２に同期して適正周期範囲の記憶周期のみ用いて平均周期（パルス周期平均値）を算出する。算出された平均周期は上限・下限値算出部５０に送信され、上限・下限値算出部５０は平均周期の±Ａ％を上限・下限値として算出する。そして、上限・下限値算出部５０が算出した上限・下限値が第１比較器４８及び第２比較器５１に送られ、比較判定処理で使用される条件式における上限・下限値として設定される。なお、第１比較器４８は初期値としてHiを出力するため、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５から最初に送信された周期計測結果は、比較されることなく平均周期算出及び上下限値算出に使用される。
【００５１】
平均周期算出部４９は、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５に記憶された２パルス前の周期計測結果（今回（ｎ回目）の計測周期としての記憶周期Ｔn）を図１０に示すようにパルス周期平均値算出用データとして用い、以下の式(2)に基づいて、平均周期（パルス周期平均値）Ａｖ（n）を算出する。
Ａｖ（n）＝（Ａｖ（n-1）×（Ｑ−１）＋Ｔn）／Ｑ … (2)
ここで、Ａｖ（n）は今回（ｎ回目）の平均周期、Ａｖ（n-1）は前回（n-1回目）の平均周期、Ｑは平均するデータ個数（計測周期個数）である。平均周期算出部４９は、平均周期の算出に使用する過去のデータを格納する格納部（例えばレジスタ）を備え、その格納部には前回（n-1回目）の平均周期Ａｖ（n-1）とデータ個数Ｑとが記憶される。例えばデータ個数Ｑは最大「１６」「６４」「１２８」「２５６」等の数値であるが、前回の平均周期Ａｖ（n-1）とデータ個数Ｑとを保存できる格納領域を用意するだけで、計測周期データＱ個分を平均したにほぼ等しい平均周期Ａｖ（n）を算出することが可能となっている。平均周期算出部４９が算出した平均周期Ａｖ（n）は、上限・下限値算出部５０に送信される。なお、本例は、前回の妥当周期と今回の計測周期とデータ個数Ｑ（本例ではＱ＝ｎ）との三データを含むＱ個未満の所定個数ＭがＭ＝３の例である。また、上記(2)式が、Ｍ個（本例は３個）のデータを用いて今回の妥当周期を算出可能であるとともに、パルスＱ個分の計測周期に基づき今回の妥当周期を算出するための統計学上の計算式（（Ｔ1＋Ｔ2＋…＋Ｔn）／Ｑ）と等価な演算式に相当する。前記等価な演算式は適宜変更でき、所定個数Ｍは、採用した等価な演算式を用いて妥当周期を算出するために必要なデータの個数（但しＱ個未満）であれば足りる。また、平均周期算出部４９が平均周期を算出する処理ステップが、演算ステップに相当する。
【００５２】
上限・下限値算出部５０は、平均周期Ａｖ（n-1）の±Ａ（％）の各値をそれぞれ下限値Ｔmin、上限値Ｔmaxとして算出する。例えばＡ（％）が２％であれば、下限値Ｔmin＝Ａｖ（n-1）×０．９８、上限値Ｔmax＝Ａｖ（n）×１．０２と算出される。この場合、上限・下限値を算出するために周期平均値Ａｖ（n-1）に乗ずる係数をそれぞれＢmin，Ｂmaxとおくと、下限値Ｔmin＝Ａｖ（n-1）×Bmin、上限値Ｔmax＝Ａｖ（n-1）×Ｂmaxと算出される。なお、周期制限値（上限・下限値）を決めるＡ（％）の設定値は、工場出荷時もしくはユーザによって設定される。上限・下限値は設定値Ａ（％）を用いて、Ｂmin，Ｂmax＝（１００±Ａ）／１００で示される。上限・下限値算出部５０が算出した上限・下限値は、第１比較器４８及び第２比較器５１に送信され、今回（n回目）の比較判定に使用される。
【００５３】
第１比較器４８及び第２比較器５１は、以下の式(3)で示される条件式が成立するか否かを比較判定し、記憶周期Ｔnが適正周期範囲（正常範囲）内に収まっているか否かを判定する。
Ａｖ（n-1）×Ｂmin≦Ｔn≦Ａｖ（n-1）×Ｂmax … (3)
第１比較器４８は、上記条件式(3)が成立して記憶周期Ｔnが適正周期範囲になる場合にHiレベルのイネーブル信号を平均周期算出部４９に送信し、平均周期算出部４９では今回の記憶周期Ｔnを用いた平均周期Ａｖ（n）の更新が行われる。一方、上記条件式(3)が不成立であり、記憶周期Ｔnが適正周期範囲から逸脱した周期異常検出時には、平均周期算出部４９にイネーブル信号が送信されることはない。このため、平均周期算出部４９において異常周期は平均周期Ａｖ（n）の算出に使用されないので、平均周期算出部４９には信頼性の高い平均周期Ａｖ（n）が格納される。
【００５４】
一方、第２比較器５１は、出力信号周期記憶部４７からラッチ信号ＬＡＴ２のタイミングで取得した記憶周期Ｔnが上記条件式(3)を満たすか否かを比較判定する。記憶周期Ｔnが、この条件式(3)で規定された平均周期Ａｖ（n）±Ａ％の適正周期範囲内であればHiレベルとなり、一方、記憶周期Ｔnが適正周期範囲から逸脱する周期異常と判定された場合にLowレベルとなる周期エラー検出信号Ｓerrorを出力する。
【００５５】
図９に示すように、第２比較器５１から出力される周期エラー検出信号Ｓerrorは、記憶周期Ｔnが適正範囲内に収まる場合はHiレベルになり、周期異常が発生して記憶周期Ｔnが適正周期範囲から逸脱する場合にLowレベルになる。なお、周期エラー検出信号Ｓerrorは、周期異常発生時には周期計測完了から半周期遅れてHiレベルからLowレベルに立ち下がる。なお、第２比較器５１が条件式(3)を満たすか否かの比較判定を行って周期異常を検出する処理ステップが、検出ステップに相当する。
【００５６】
パルス抜け検出器４６及び第２比較器５１の各出力信号ＰＬＳ，Ｓerror、並びに出力信号周期記憶部４７の記憶周期Ｔn及び平均周期算出部４９の平均周期Ａｖ（n）が、周期選択回路６４に入力される。周期選択回路６４は、本実施形態では各種の論理回路５８〜６３等から構成されており、印字基準信号ＰＴＳを生成する際に採用すべき印字基準信号周期を選択して出力する。周期選択回路６４は、パルス抜け検出信号ＰＬＳがLowレベルになるか、周期エラー検出信号ＳerrorがHiレベルになる周期異常検出時に出力信号周期記憶部４７からの記憶周期Ｔnを印字基準信号周期として選択して出力し、一方、パルス抜け検出信号ＰＬＳがHiレベルになるか、周期エラー検出信号ＳerrorがLowレベルになる周期異常検出時に平均周期Ａｖ（n）を印字基準信号周期として選択して出力する。
【００５７】
周期選択回路６４の回路構成を説明すると、パルス抜け検出信号ＰＬＳがノット回路５８で論理否定された反転信号と第２比較器５１の周期エラー検出信号Ｓerrorとが入力されるアンド回路５９と、アンド回路５９の出力であるパルス周期選択信号と出力信号周期記憶部４７からの出力信号周期Ｔn（記憶周期）のデータとが入力されるアンド回路６０とを備える。さらに、アンド回路５９からのパルス周期選択信号がノット回路６１で論理否定された反転信号と平均周期算出部４９からの平均周期Ａｖ（n）のデータとが入力されるアンド回路６２を備え、両アンド回路６０，６２の各出力を入力するオア回路６３から印字基準信号周期のデータが出力されるように構成されている。
【００５８】
アンド回路５９の出力信号であるパルス選択信号が、周期が正常範囲内にあってHiレベルであれば出力信号周期記憶部４７からの出力信号周期Ｔnがアンド回路６０を経由してオア回路６３から印字基準信号周期として出力される。一方、出力信号周期Ｔnが異常（パルス抜け異常と適正周期範囲からの周期逸脱異常）であると検出されパルス選択信号がLowレベルになると、平均周期算出部４９からの平均周期Ａｖ（n）がアンド回路６２を経由してオア回路６３から印字基準信号周期として出力される。つまり、周期選択回路６４は、パルス周期選択信号がLowレベルになる周期正常時には、出力信号周期Ｔnを出力し、パルス周期選択信号がHiレベルとなる周期異常検出時には、周期異常パルスとなる出力信号周期Ｔnを不使用として既に式(2)によって算出される平均周期Ａｖ（n）を出力する（図９参照）。周期選択回路６４からの印字基準信号周期は出力信号生成部５３に入力される。
【００５９】
出力信号生成部５３には、印字基準信号周期と共に、基準クロック信号ＣＬと出力開始トリガカウンタ５２からの出力開始トリガ信号とが入力される。出力信号生成部５３は、出力開始トリガ信号入力後に印字基準信号周期を周期にもつ印字基準信号ＰＴＳを生成して出力する回路である。よって、出力信号生成部５３は、正常周期検出時は出力信号周期記憶部４７に記憶された出力信号周期Ｔnの印字基準信号ＰＴＳを出力し、周期異常検出時は平均周期算出部４９で算出された平均周期Ａｖ（n）の印字基準信号ＰＴＳを出力する（図９参照）。
【００６０】
出力開始トリガカウンタ５２は、カウンタと比較器からなり、リニアエンコーダ信号立ち下がり２パルスをカウントした時点でリニアエンコーダ信号ＥＳを出力開始トリガ信号として出力する。つまり、リニアエンコーダ信号３パルス目立ち上がりに同期して印字基準信号ＰＴＳの出力を開始することになる。出力信号生成部５３は、例えばカウンタと比較器を内蔵し、基準クロック信号ＣＬのパルス数の計数値（クロックカウント値）が出力信号周期記憶部４７に格納されている出力信号周期の半分に一致したところで、出力信号をLowレベルに立ち下げ、そのクロックカウント値が印字基準信号周期に達したところで出力信号をHiレベルに立ち上げる。この出力信号をHiレベルに立ち上げた時点でカウンタをリセットし、出力信号周期記憶部４７を参照して次パルスの比較器カウンタ比較値を更新する。この後再度、出力信号周期の半分に一致したところで出力信号をLowレベルに立ち下げる。この動作を繰り返すことによって印字基準信号周期を繋げてパルスを順次生成する。
【００６１】
以上の動作によって印字基準信号ＰＴＳとして、図９及び図１０に示すような２パルスディレイされた信号を出力することが可能となる。よって、図９及び図１０に示すように、周期異常が発生した瞬間は、２パルス前のリニアエンコーダ信号周期を使用して印字基準信号ＰＴＳを出力しているため、パルス周期異常の影響を受けることなく、印字基準信号ＰＴＳが生成可能となっている。
【００６２】
パルス抜け検出後には、パルス抜け発生時に既に算出されている平均周期Ａｖ（n-1）を用いて印字基準信号ＰＴＳを生成しつつリニアエンコーダ信号ＥＳの正常パルスへの復帰を待つ。このとき、リニアエンコーダ信号ＥＳの正常パルスへの復帰後、２パルスディレイしてから印字基準信号周期が生成されるので、それまで同じ平均周期Ａｖ（n）のパルスを連結することで印字基準信号ＰＴＳを生成する。そして、パルス抜け復帰後２パルスディレイして印字基準信号周期が出力信号周期Ｔnに戻ると、印字基準信号ＰＴＳの周期が出力信号周期Ｔnに復帰する。なお、出力信号生成部５３が印字基準信号ＰＴＳを生成する処理ステップが、パルス生成ステップに相当する。
【００６３】
次に、周期計測部４４の回路構成の詳細を説明する。図７は、リニアエンコーダ信号周期計測部の回路構成を示し、図８は周期計測部４４の動作タイミングチャートを示す。以下、図７に従って、必要に応じて図８を参照しつつ説明する。
【００６４】
図７に示すように、周期計測部４４は、第１分周回路６６、第１カウンタ６７、第２カウンタ６８、第２分周回路６９等を備えている。ここで、２つのカウンタ６７、６８を備える理由は、カウントと出力を一緒に行うのではなく、カウント値が確定されてから出力を行うようにするためである。２つのカウンタ６７，６８は、リニアエンコーダ信号ＥＳのパルス周期を、１周期ずつ交互に計測する。つまり、第１カウンタ６７がパルス周期を計数するパルス間のパルスのパルス周期を、第２カウンタ６８が計数するようにしている。
【００６５】
第１分周回路６６は、リニアエンコーダ信号ＥＳを二倍の周期に分周し、第１カウンタ６７を動作させるためのイネーブル信号Enable1を出力する（図８参照）。第１カウンタ６７は、イネーブル信号Enable1がHiレベル信号のときに基準クロック信号ＣＬのパルス数を計数する。
【００６６】
図７に示すように、アンド回路７２では、リニアエンコーダ信号ＥＳのノット回路７０による論理否定と、イネーブル信号Enable1のノット回路７１による論理否定とが論理積演算され、その演算結果がリセット信号Reset1として第１カウンタ６７に入力される。第１カウンタ６７は、リニアエンコーダ信号ＥＳの１周期の期間に渡り立ち上がるイネーブル信号Enable1のHiレベル入力中は基準クロック信号ＣＬのパルス数を計数し、Lowレベル入力時に計数を停止しリセット信号Reset1が入力されるまでカウンタ値を保持する。この後、リセット信号Reset1が入力されるとカウンタを０リセットして次パルスの計測に備える。
【００６７】
また、図８に示すように、第２カウンタ６８は、イネーブル信号Enable1がノット回路７３における論理否定で反転されたイネーブル信号Enable2を入力する。第２カウンタ６８は、イネーブル信号Enable2がHiレベル信号のときに基準クロック信号ＣＬのパルス数を計数する。
【００６８】
アンド回路７４では、リニアエンコーダ信号ＥＳのノット回路７０による論理否定と、イネーブル信号Enable1とが論理積演算され、その演算結果がリセット信号Reset2として第２カウンタ６８に入力される。このため、第２カウンタ６８は、リニアエンコーダ信号ＥＳのパルス周期のうち第１カウンタ６７が計数対象とするパルス周期の間のパルス周期を計数する。
【００６９】
図７に示す第２分周回路６９は、リニアエンコーダ信号ＥＳがノット回路７５の論理否定で反転された信号を入力し、その入力信号を２倍の周期に分周する（図８参照）。アンド回路７６は、第２分周回路６９の出力と、第１カウンタ６７の出力との論理積演算結果をオア回路７９へ出力する。また、アンド回路７８は、第２分周回路６９の出力のノット回路７７を介した論理否定と、第２カウンタ６８の出力との論理積演算結果をオア回路７９へ出力する。すなわち、アンド回路７６は、第２分周回路６９の出力がHiレベルのときに第１カウンタ６７の出力をオア回路７９へ出力し、アンド回路７８は、第２分周回路６９の出力がLowレベルのときに第２カウンタ６８の出力をオア回路７９へ出力する。こうしてオア回路７９からは、アンド回路７６から入力した第１カウンタ６７の計数結果と、アンド回路７８から入力した第２カウンタ６８の計数結果とが交互に出力され、その出力データが図８に示す信号周期計測結果として、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５及びパルス抜け検出器４６へ出力される。その結果、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５には、図８に示すようにリニアエンコーダ信号ＥＳの計測されたパルス周期Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，…が１周期遅れで順次格納される。
【００７０】
ここで、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５は、過去の周期計測データを不必要に多く保持することはメモリ容量（メモリ空間消費量）を無駄に消費するので、メモリ（レジスタ）に２パルス分のデータを保持することにしている。これは、出力信号生成部５３が、印字基準信号として、リニアエンコーダ信号ＥＳを２パルスディレイされた信号を出力するのに対応させている。
【００７１】
このように構成された印字基準信号生成装置は以下のように動作する。図９に示すように、リニアエンコーダ信号ＥＳの周期が正常なときは、パルス抜け検出信号ＰＬＳがLowレベル、周期エラー検出信号ＳerrorがHiレベルになるのでパルス周期選択信号がHiレベルとなり、印字基準信号周期に基づき出力信号周期記憶部４７に記憶された２パルス前の計測周期Ｔnと同じ時間を周期にもつ印字基準信号ＰＴＳが生成される。一方、リニアエンコーダ信号ＥＳの周期が適正周期範囲から逸脱したり、パルス抜けが発生したりした周期異常検出時には、その周期異常発生の瞬間は２パルス前の計測周期である出力信号周期Ｔnを周期とする印字基準信号ＰＴＳが生成される。そして、その後、パルス周期選択信号がHiレベルからLowレベルに立ち下がった後は、印字基準信号周期に基づき、既に２パルス前の計測周期を用いて式(2)に従って演算された平均周期（パルス周期平均値）Ａｖ（n）と同じ時間を周期にもつ印字基準信号ＰＴＳが生成される。
【００７２】
図１１はリニアエンコーダ信号のパルス周期の変化の様子を示す一例のグラフである。横軸がパルス発生時刻、縦軸がパルス周期を示している。周期異常を判定するために設定される適正周期範囲は、リニアエンコーダ信号ＥＳの計測周期を用いて演算した過去データＱ個の平均である平均周期Ａｖ（n）から装置個体差に応じて装置ごとに規定され、下限値Ａｖ（n）・Ｂmin、上限値Ａｖ（n）・Ｂmaxをもつ。よって、その装置にとって周期が異常な場合に限り周期異常が検出される。これに対し、特許文献４の異常周期検出方法によると、適正周期範囲を規定する下限値及び上限値が固定値なので、正常周期であるにも関わらず適正周期範囲から逸脱して周期異常として誤検出されることが多発する場合が起こり得た。これに対し、本実施形態の装置によれば、このような誤検出を回避できる。
【００７３】
以上、詳述したように第一実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）リニアエンコーダ信号ＥＳのパルス周期を計測し、計測したパルス周期を用いて過去データＱ個の平均である平均周期Ａｖ（n）を演算し、平均周期Ａｖ（n）から規定される適正周期範囲（正常範囲）を計測周期（記憶周期）Ｔnが逸脱した場合を周期異常として検出するようにした。よって、装置個体差があっても適正周期範囲が装置ごとの測定周期に基づく平均周期から決められるので、特許文献４で問題であった適正周期範囲の閾値が固定値であることに起因して、計測周期が正常であるにも関わらず周期異常とされる誤検出を防止できる。従って、計測周期が正常であるにも関わらず誤検出時の代理周期が採用されることを低減し、信頼性の高い印字基準信号ＰＴＳを生成することができる。また、周期異常検出時に計測周期Ｔn（出力信号周期）の代わりに採用される代理周期として平均周期Ａｖ（n）を採用するので、周期異常検出時にも信頼性の高い周期の印字基準信号ＰＴＳを生成できる。
【００７４】
（２）印字基準信号周期の間隔で順次パルスを出力することで印字基準信号ＰＴＳを生成する構成なので、周期正常時と周期異常検出時とで印字基準信号周期が計測周期Ｔnと平均周期Ａｖ（n）との間で切り換えられても、その切り換え前後（周期異常検出前後）で出力信号に周期異常が発生することがない。このため、周期異常検出前後で信号の位相差を考慮する必要がないうえ、搬送ベルト１６の多少の速度変動も許容できることからローラ１３等の高精度な心出しの必要もない。
【００７５】
（３）搬送ベルト１６の継ぎ目や、紙粉やインクミスト等の付着等に起因するリニアエンコーダ信号ＥＳのパルスの欠落が発生しても、平均周期Ａｖ（n）で印字基準信号ＰＴＳを生成するため、適切なパルス周期の印字基準信号ＰＴＳを出力させることができる。よって、突発的にリニアエンコーダパルスの欠落が発生しても、比較的精度の高い周期でパルスを補間的に追加するので、パルスの欠落のない印字基準信号ＰＴＳを生成できる。また、印字基準信号により使用される周期計測結果を数パルス前（本例では２パルス前）の周期計測結果としたので、リニアエンコーダ信号のパルス抜け発生時に印字基準信号ＰＴＳにも抜けが発生することを防止できる。
【００７６】
（４）平均周期算出部４９は、前回（n-1回目）の平均周期Ａｖ（n-1）と今回の計測周期（記憶周期）Ｔnとデータ個数Ｑとの三データを用いて式(2)に基づいて算出する。よって、平均をとるデータ個数Ｑが例えば「１６」「１２８」等の比較的大きな数であっても、前回の平均周期Ａｖ（n-1）とデータ個数Ｑとを保存できる格納領域を用意するだけで、データＱ個分を平均したにほぼ等しい平均周期Ａｖ（n）を算出することができる。この結果、データ個数Ｑを多くして信頼性の高い平均周期Ａｖ（n）を使用できるうえ、そのデータ個数Ｑの割に平均周期Ａｖ（n）の算出のために記憶すべきデータ個数を少なく抑えることができ、ひいては用意すべきレジスタ等の記憶容量をなるべく少なく済ませられる。
【００７７】
（５）印字基準信号生成装置４１を備えたベルト搬送装置１２が装備されたプリンタ１１において、搬送ベルト１６の速度変動や、ベルト接続部や紙粉付着等に起因してパルス抜けが発生したときも、適切なパルス周期で印字基準信号ＰＴＳが生成されるので、印刷画質精度を高めることができる。例えば搬送ベルト１６の速度変動時の異常周期に基づき印字基準信号ＰＴＳが生成された場合、搬送ベルト速度が正常なときに２パルス前の速度変動時の周期で印字基準信号ＰＴＳが生成されてしまう不都合があるが、本実施形態の装置によればそのような不都合を解消できる。
【００７８】
（第二実施形態）
本実施形態は、１つのリニアエンコーダの周期異常が継続した場合に、平均周期Ａｖ（n）の印字基準信号ＰＴＳが生成され続ける不都合を解消する構成である。そのために本実施形態では、リニアエンコーダを構成するセンサを２個使用し、２個のセンサのうち印字基準信号周期を採用する側の一方のセンサで周期異常が検出されたら、印字基準信号周期を採用する側のセンサを他方のセンサに切り換えて印字基準信号ＰＴＳを生成するようにしている。なお、プリンタ１１の構成については、第一実施形態と同様であるので、印字基準信号生成装置の構成及び動作について図１２〜図１５に基づいて詳細に説明する。
【００７９】
図１２は、コントローラ３０内に備えられた印字基準信号生成装置の回路構成を示す。図１２に示すように、印字基準信号生成装置８０は、第１センサ８１、第２センサ８２、クロック回路８３、第１印字基準信号生成回路８４、第２印字基準信号生成回路８５、エンコーダ選択信号生成回路８６、出力開始トリガカウンタ８７及び出力信号生成回路８８等を備えている。
【００８０】
第１センサ８１と第２センサ８２は、第一実施形態と同様の磁気センサからなり、磁気リニアスケール２６上の異なる位置を検出対象とする所定の位置にそれぞれ配設されている。例えば２個のセンサ８１，８２のうち一方が搬送ベルト１６の継ぎ目の部分を検出対象とする期間に、他方が継ぎ目の無い部分を検出対象とするように位置設定されている。実際には、磁気リニアスケール２６上において搬送方向に例えば１〜２０ｃｍの範囲内の所定距離離れた異なる位置に配置されている。また、本実施形態の磁気リニアスケール２６は２列分の幅を有し、各センサ８１，８２は磁気リニアスケール２６の幅方向に異なる位置を検出対象とするように配置されている。
【００８１】
第１印字基準信号生成回路８４及び第２印字基準信号生成回路８５は共に、前記第一実施形態における図６の印字基準信号生成回路４３から出力開始トリガカウンタ５２と出力信号生成部５３とを取り除いた以外は図６の印字基準信号生成回路４３と同じ回路構成を有している。
【００８２】
第１印字基準信号生成回路８４は、第１センサ８１からのリニアエンコーダ信号ＥＳ１と基準クロック信号ＣＬを入力して、第１パルス周期選択信号と第１印字基準信号周期とを出力する。また、第２印字基準信号生成回路８５は、第２センサ８２からのリニアエンコーダ信号ＥＳ２と基準クロック信号ＣＬを入力して、第２パルス周期選択信号と第２印字基準信号周期とを出力する。なお、第１及び第２パルス周期選択信号は、図６におけるパルス周期選択信号に相当する信号であり、第１及び第２印字基準信号周期は、図６における印字基準信号周期に相当する信号である。
【００８３】
エンコーダ選択信号生成回路８６は、第１印字基準信号生成回路８４からの第１パルス周期選択信号がノット回路８９（インバータ）を介して論理否定された反転信号と、第２印字基準信号生成回路８５からの第２パルス周期選択信号がノット回路９０を介して論理否定された反転信号とを入力して、エンコーダ選択信号を出力する回路である。
【００８４】
出力信号生成回路８８は、第１印字基準信号生成回路８４からの第１印字基準信号周期と、第２印字基準信号生成回路８５からの第２印字基準信号周期と、エンコーダ選択信号生成回路８６からのエンコーダ選択信号とを入力して、第１印字基準信号周期と第２印字基準信号周期とのうちエンコーダ選択信号に基づき選択した一方の印字基準信号周期と同じ時間を周期にもつ印字基準信号ＰＴＳを生成する。本実施形態では、出力信号生成回路８８は、エンコーダ選択信号がLowレベルのときに第１印字基準信号周期を選択し、エンコーダ選択信号がHiレベルのときに第２印字基準信号周期を選択するように構成され、選択した一方の印字基準信号周期と同じ時間を周期にもつ印字基準信号ＰＴＳを生成する。このとき、出力信号生成回路８８は、出力開始トリガカウンタ８７からの出力開始トリガ信号に基づき印字基準信号ＰＴＳの出力を開始する。出力信号生成回路８８は、例えばカウンタと比較器を備えた構成となっている。そして、出力開始トリガ信号入力以後、クロック回路８３からの基準クロック信号ＣＬのパルス数を計数するカウンタの計数値（クロックカウント値）が印字基準信号周期の半周期に相当する値に達すると立ち下がり、クロックカウント値が印字基準信号周期に相当する値に達すると立ち上がるようにパルスを生成することで、印字基準信号周期と同じ時間を周期とする印字基準信号ＰＴＳを出力する。
【００８５】
図１３（ａ）にエンコーダ選択信号生成回路８６の回路構成及び同図（ｂ）にその入出力信号のタイミングチャートを示す。エンコーダ選択信号生成回路８６は、図１３（ａ）に示すように、Reset入力である第２センサ８２の第２パルス周期選択信号と、Set入力である第１センサ８１の第１パルス周期選択信号のノット回路９３を介した反転信号とが入力されるアンド回路９２と、アンド回路９２の出力をReset入力とするとともに、第１センサ８１の第１パルス周期選択信号をSet入力とするＲＳ−ＦＦ（リセットフリップフロップ）とを備えた構成となっている。ＲＳ−ＦＦは、アンド回路９２の出力が入力となるノア回路９４と、第１パルス周期選択信号が入力されるノア回路９５とを備え、各ノア回路９４，９５の出力がそれぞれ他方のノア回路の入力となるように接続されており、Ｑ端子からエンコーダ選択信号を出力する。
【００８６】
図１３（ｂ）はエンコーダ選択信号生成回路８６のタイミングチャートを示す。エンコーダ選択信号生成回路８６に入力される第１パルス周期選択信号の反転信号及び第２パルス周期選択信号の反転信号は共に、正常周期検出時にLowレベルとなり、異常周期検出時にHiレベルとなる。第１パルス周期選択信号の反転信号が立ち上がった時にエンコーダ選択信号はLowレベルからHiレベルに立ち上がり、一方、第１パルス周期選択信号の反転信号がLowレベルの状態で第２パルス周期選択信号の反転信号が立ち上がった時にエンコーダ選択信号は立ち下がるようになっている。よって、第１パルス周期選択信号の反転信号が第１センサ８１側の周期異常検出時に立ち上がりエンコーダ選択信号がLowレベルからHiレベルに立ち上がることでセンサの切り換えが行われた後、第１センサ８１側の周期異常が検出されなくなって（つまり正常周期に復帰して）第１パルス周期選択信号の反転信号が立ち下がっても、その後、次に第２パルス周期選択信号の反転信号が第２センサ側で周期異常が検出されたことを理由に立ち上がるまで第１センサへの復帰は行われない。
【００８７】
このため、エンコーダ選択信号生成回路８６は、第１及び第２センサ８１，８２の頻繁な切り換えを抑制し、使用中のセンサで周期異常が検出され且つ他方のセンサが正常の場合にのみセンサ切り換えを行う。これにより異常周期から正常周期への復帰直後の不安定な信号を使用する確率が減少するようにしている。また、印字基準信号周期の接続により印字基準信号ＰＴＳを生成することで、位相ずれを防ぐことが可能となり、長い間隔のパルス抜けがあっても、ベルト搬送速度変動に対応した印字が可能な印字基準信号ＰＴＳを生成可能となる。
【００８８】
図１４及び図１５は、エンコーダ用のセンサを２つ使用した本実施形態の印字基準信号生成装置８０における各種信号のタイミングチャートを示す。なお、図１４及び図１５においては、第１センサ８１から出力される第１リニアエンコーダ信号ＥＳ１のパルス周期をｔn（但しｎ＝１，２，…）とおき、第２センサ８２から出力される第２リニアエンコーダ信号ＥＳ２のパルス周期をＴn（但しｎ＝１，２，…）とおいている。
【００８９】
図１４は、第１センサ８１から出力される第１リニアエンコーダ信号ＥＳ１に記憶周期が適正周期範囲を逸脱する周期異常が発生した場合の例を示している。周期異常が検出されると第１パルス周期選択信号がLowレベルに立ち下がり、周期異常検出区間に２パルスディレイを伴って第１印字基準信号周期として平均周期ｔＡｖ4が出力されている。このとき、他方の第２センサ８２から出力される第２リニアエンコーダ信号ＥＳ２は正常周期が検出されており、第２印字基準信号周期として記憶周期Ｔnが出力されている。エンコーダ選択信号は、第１センサ８１からの第１リニアエンコーダ信号ＥＳ１に周期異常が検出されると、図１４に示すようにLowレベルからHiレベルに立ち上がる。この結果、それまで印字基準信号ＰＴＳの生成に使用されていた第１印字基準信号周期ｔnから第２印字基準信号周期Ｔnに切り換わる。
【００９０】
図１５は、両センサ８１，８２にパルス抜け等の周期異常が発生した場合の例を示している。第１リニアエンコーダ信号ＥＳ１で周期異常が検出されると第１パルス周期選択信号がLowレベルに立ち下がり、周期異常検出区間に対応する期間では出力信号周期ｔnに替わり、第１印字基準信号周期として平均周期ｔＡｖ4が出力される。このとき、他方の第２センサ８２から出力される第２リニアエンコーダ信号ＥＳ２にも周期異常が検出されており、第２パルス周期選択信号がLowレベルに立ち下がり、その周期異常検出区間に対応する期間では出力信号周期Ｔnに替わり、第２印字基準信号周期として平均周期ＴＡｖ5及びＴＡｖ9が出力される。
【００９１】
図１５に示すように、エンコーダ選択信号は、第１パルス周期選択信号の立ち下がりで立ち上がり、その後、周期異常が検出されなくなって（つまり正常周期検出状態に復帰して）第１パルス周期選択信号が立ち上がった後、さらに第２リニアエンコーダ信号ＥＳ２で周期異常が検出されて第２パルス周期選択信号が立ち下がってはじめて立ち下がる。
【００９２】
エンコーダ選択信号がLowレベルとなる第１エンコーダ（Ｅｎｃ１）使用区間では、第１印字基準信号周期が選択され、第１印字基準信号周期ｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ4に基づき印字基準信号ＰＴＳが生成される。エンコーダ選択信号がHiレベルとなる第２エンコーダ（Ｅｎｃ２）使用区間では、第２印字基準信号周期が選択され、第２印字基準信号周期Ｔ4，Ｔ5，ＴＡｖ5，Ｔ7，Ｔ8，Ｔ9に基づき印字基準信号ＰＴＳが生成される。このとき第１リニアエンコーダ信号ＥＳ１では正常周期検出状態に復帰しても、センサ切り換えが行われることはなく、第２印字基準信号周期Ｔn（又はＴＡｖn）に基づく印字基準信号ＰＴＳの生成が継続される。周期異常検出状態から正常周期検出状態へ復帰した直後は、パルス周期が正常周期範囲内にあるものの不安定となりやすいが、正常に復帰してもセンサ切り換えが行わないことから、リニアエンコーダ信号のパルス周期の正常復帰後の不安定なパルス周期を使用して印字基準信号ＰＴＳが生成される頻度が減少する。また、よって、図１５に示すように両センサ８１，８２に周期異常が発生した場合は、センサ切り換えを行わずに平均周期ＴＡｖ5を出力することによって印字基準信号ＰＴＳの欠落が防止される。
【００９３】
そして、第２センサ８２からの第２リニアエンコーダ信号ＥＳ２に周期異常が検出されて第２パルス周期選択信号が立ち下がった時点でエンコーダ選択信号は立ち下がり、センサ切り換えが行われる。そして、エンコーダ選択信号がLowレベルとなった図１５における２回目の第１エンコーダ（Ｅｎｃ１）使用区間では、第１印字基準信号周期が選択され、第１印字基準信号周期ｔ10，ｔ11，…に基づき印字基準信号ＰＴＳが生成される。
【００９４】
よって、この第二実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（６）複数のセンサ８１，８１（複数のエンコーダ）を設け、印字基準信号ＰＴＳの生成に印字基準信号周期を使用する側のセンサで周期異常が検出されると、センサ切り換えを行って正常周期検出中の他のセンサ側のリニアエンコーダ信号に基づき生成された印字基準信号周期を使用して印字基準信号ＰＴＳを生成する構成を採用した。よって、センサの計測周期（記憶周期）に基づく周期で印字基準信号ＰＴＳが生成される頻度を高めることができ、信頼性の高い印字基準信号ＰＴＳを出力することができる。よって、第一実施形態におけるプリンタ１１に比べ、印刷画質精度を一層高いプリンタを提供できる。
【００９５】
（７）エンコーダ選択信号生成回路８６は、ＢＲＳ−ＦＦ（リセットフリップフロップ）を備え、第１及び第２センサ８１，８２の頻繁な切り換えを抑制し、使用中のセンサで周期異常が検出され且つ他方のセンサが正常の場合にのみセンサ切り換えが行われるように構成した。従って、周期異常検出状態から正常周期検出状態への復帰直後の不安定なパルス周期が印字基準信号ＰＴＳの生成に使用される頻度を低減できるので、より信頼性の高い印字基準信号ＰＴＳを生成することができる。また、第一実施形態における印字基準信号生成装置４１では長い間隔のパルス抜けがあった場合、古い平均周期Ａｖ（n）を使用して印字基準信号ＰＴＳが生成され続けることになるが、この第二実施形態における印字基準信号生成装置８０によれば、センサ切り換えが行われるので、古い平均周期Ａｖ（n）を使用して印字基準信号ＰＴＳが生成され続ける事態を回避しやすい。これらの点からも、信頼性の高い周期の印字基準信号ＰＴＳを生成でき、印刷画質精度の一層高いプリンタ１１を提供できる。
【００９６】
（１０）印字基準信号周期を繋げてパルスを順次生成することで印字基準信号ＰＴＳを出力する構成なので、センサ切り換えを伴う構成であるものの、センサ切り換え前後において、信号位相差による出力信号周期異常が発生することを防止できる。
【００９７】
なお、実施形態は、上記に限定されるものではなく、以下のように変更してもよい。
（変形例１）前記各実施形態において、パルス抜け検出器４６における周期異常条件（パルス抜け検出条件）を、周期計測結果が平均周期Ａｖ（n）×Ｂを超えること（周期計測結果＞Ａｖ（n）×Ｂ）としてもよい。例えば特許文献４では計測周期が上限を超えた場合にパルス抜けもまとめて周期異常として検出しているが、その上限値が固定値であると、装置個体差によって周期分布中心値が上方へシフトしている装置では、正常周期であるにも関わらずパルス抜けと誤検出される頻度が増す恐れがある。これに対し、平均周期から規定される上記のパルス抜け検出条件を採用した場合、装置個体差によって周期分布中心値が上方へシフトしている装置においても、平均周期からパルス抜け検出条件のパルス抜け閾値が決定されるので、正常周期であるにも関わらずパルス抜けとして検出される頻度を低減できる。
【００９８】
（変形例２）統計学上の妥当周期は平均周期（周期平均値）に限定されない。加重平均、累積加重平均、相加平均、相乗平均、調和平均などでもよい。また、これらの平均算出時に最大値と最小値など不適当な値の可能性のある値を計算対象から除外してもよい。さらには平均に限定されず、統計学上の妥当値であればよい。例えば標準偏差「４５」や「５５」など平均値以外の統計学上の値を妥当値に採用してもよい。また、実験でパルス周期の計測を行って得られたデータから統計学的な解析を行って妥当値算出用の計算式を導き、その計算式を用いて妥当値を算出する構成も採用できる。また、周期異常条件は、上限と下限を有する範囲で規定されることに限定されず、上限のみ又は下限のみを用いて規定される範囲でもよい。例えば計測周期Ｔn＜Ｔminのみ周期異常としたり、計測周期Ｔn＞Ｔmaxのみ周期異常としたりしてもよい。また、周期異常条件は、ｆ（Ｔ）＞K（例えばＴは計測周期、Ｋは妥当値から決まる定数）のように関数式で示されてもよい。要するに周期異常条件の成立・不成立を決める条件値が固定値ではなく、過去の複数の計測周期から求まる妥当値から規定される変動値であれば足りる。
【００９９】
（変形例３）妥当周期から規定される正常範囲は、妥当周期を中心にもつ範囲に限定されない。前記各実施形態において、適正周期範囲は平均周期を中心とする範囲に限定されず、例えば下限値と平均周期との間の幅と、上限値と平均周期との間の幅とが異なる値に設定されてもよい。例えば妥当周期を正常範囲の下限値又は上限値に設定してもよい。
【０１００】
（変形例４）パルス抜け検出と適正周期範囲からの逸脱との２種類の条件式を用いて周期異常を検出する構成としたが、検出手段を、パルス抜け検出器４６と第２比較器５１とのうち一方のみとした構成も採用できる。もちろん、３種類以上の複数種の周期異常条件を設定して複数種の周期異常を検出する構成としてもよい。
【０１０１】
（変形例５）前記実施形態では、リニアエンコーダに適用したが、ロータリエンコーダに適用してもよい。例えばモータの回転制御を行う場合にロータリエンコーダの検出パルスを用いる構成において、パルス信号生成装置を適用することもできる。また、エンコーダは、インクリメンタルエンコーダに限らず、アブソリュートエンコーダも使用できる。
【０１０２】
（変形例６）用紙等の記録媒体を搬送する搬送手段は、搬送ベルト方式に限定されない。例えば搬送経路上の複数箇所に駆動ローラと従動ローラとの一対からなるローラ装置が配設されてなるローラ方式の搬送装置を備えたプリンタにも適用できる。例えばローラの端部周面上に磁気スケールを設けたり、ローラや動力伝達系の回転駆動軸にロータリエンコーダ式の回転板磁気スケールを設ければよい。また、ラインプリンタにおけるベルト搬送方式の場合、搬送方向上流側と下流側にそれぞれ一対ずつ配設されたローラ間に複数本のベルトを千鳥配置で巻き掛けた構成も採用できる。また、搬送ベルトを有さないドラムを備え、ドラムの外周面上に記録用紙が吸着された状態で、記録手段により印刷を施す構成も採用できる。
【０１０３】
（変形例７）パルス信号生成装置は、ラインプリンタへの適用に限定されず、例えば記録ヘッドが紙幅方向に移動（走査）しながら印刷を行うシリアル式プリンタに適用してもよい。例えば記録ヘッドが設けられたキャリッジの移動経路と平行にリニアエンコーダを設け、キャリッジと共に移動するセンサからのリニアエンコーダ信号ＥＳを前記各実施形態における印字基準信号生成回路に入力して印字基準信号ＰＴＳを生成する構成とする。
【０１０４】
（変形例８）前記第二実施形態において、一つのリニアスケールに対しセンサを３個以上設けてもよい。
（変形例９）エンコーダ（リニアエンコーダ、ロータリエンコーダ）は磁気式に限らず光学式も採用できる。光学式エンコーダの場合、スケールに一定ピッチでスリットを設け、光源（発光素子）から出射されてスリットを通過した光を受光する光検出センサの受光量が周期的に変化するようにスリットの開口形状や開口面積を周期的に変化させれば、振幅が周期的に変化するリニアエンコーダ信号ＥＳを得ることができる。また、光学式エンコーダを構成する場合、上記の透過型以外に反射型も採用できる。
【０１０５】
（変形例１０）印字基準信号生成装置は、ハードウェアの構成に限定されない。ＣＰＵ（中央処理装置）がメモリに記憶されたプログラムを実行することにより、エンコーダ信号のパルス周期を計測する周期計測処理、周期異常を検出する周期異常検出処理、数パルス前の計測周期を基に印字基準信号を生成するパルス生成処理を行うソフトウェアにより実現してもよい。
【０１０６】
（変形例１１）パルス信号生成装置によって生成するパルス信号は、プリンタの印字基準信号の生成に限定されない。広く搬送装置用のエンコーダ信号生成装置に適用できる。例えばエンコーダ信号生成装置を、搬送ベルトの速度検出用として使用したり、搬送ベルトの位置検出用として使用したりしてもよい。これらの構成の場合、本発明のエンコーダ信号生成装置を用いてモータ等のアクチュエータの速度制御や位置制御を行うことにより、速度制御の精度を高めたり、位置制御の精度を高めたりすることができる。また、印字基準信号以外の基準パルス信号を生成してもよく、その場合、エンコーダパルスを逓倍又は分周することによりエンコーダ信号周期と異なる周期の基準パルス信号を生成するようにしてもよい。
【０１０７】
（変形例１２）前記各実施形態において、パルス抜け（パルス欠落）検出状態が所定時間継続した場合に、ユーザにリニアエンコーダ等のクリーニングをする旨を報知する構成を採用できる。
【０１０８】
（変形例１３）画像形成装置はプリンタに限定されず、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの所定パターン（配線パターン、電極パターン、画素パターン、エッチングパターン、配列パターンを含む）を画像として描画する画像形成装置であってもよい。もちろん、インクジェット方式以外のプリンタにも適用できる。例えば、ドットインパクトプリンタ、熱転写プリンタ、レーザープリンタ等に適用してもよい。さらにはプリンタ以外の電子機器にも適用でき、例えば搬送装置を有するスキャナ装置等にも適用できる。
【０１０９】
前記各実施形態及び変形例から把握される技術的思想を以下に記載する。
（１）前記パルス生成手段は、前のパルスの立ち上がり時から前記計測周期又は前記妥当周期の半周期を計時した時点でパルスを立ち下げ、前のパルスの立ち上がり時から前記計測周期又は前記妥当周期を計時した時点でパルスを立ち上げることを繰り返すことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のパルス信号生成装置。
【０１１０】
（２）前記妥当周期は、前記計測手段が計測した複数回分の周期の平均値であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のパルス信号生成装置。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第一実施形態におけるプリンタの概略構成を示す模式側面図。
【図２】記録ヘッドを省略したプリンタの模式平面図。
【図３】磁気リニアスケールを示す模式平面図。
【図４】着磁装置を示す模式側面図。
【図５】着磁装置を示す模式平面図。
【図６】印字基準信号生成装置の電気的構成を示す回路図。
【図７】リニアエンコーダ信号周期計測部を示す電気回路図。
【図８】リニアエンコーダ信号周期計測部の動作タイミングチャート。
【図９】印字基準信号生成装置の動作タイミングチャート。
【図１０】周期異常検出時の動作タイミングチャート。
【図１１】リニアエンコーダ信号を用いた周期異常検出を説明するグラフ。
【図１２】第二実施形態における印字基準信号生成装置の電気的構成を示す回路図。
【図１３】（ａ）エンコーダ選択信号生成回路の回路図、（ｂ）その動作タイミングチャート。
【図１４】周期異常検出時の動作タイミングチャート。
【図１５】両エンコーダ共に異常周期検出時の動作タイミングチャート。
【符号の説明】
【０１１２】
１１…画像形成装置としてのプリンタ、１２…搬送装置としてのベルト搬送装置、１３…搬送手段を構成する駆動ローラ、１４…搬送手段を構成する従動ローラ、１５…テンションローラ、１６…搬送手段を構成するとともに検出対象としての搬送ベルト、１７…電動モータ、２５…記録手段としての記録ヘッド、２６…エンコーダを構成するとともにスケール部としての磁気リニアスケール、２７…エンコーダを構成するとともにセンサとしての磁気センサ、２８…エンコーダとしての磁気リニアエンコーダ、３０…コントローラ、４１…印字基準信号生成装置、４２…クロック回路、４４…計測手段としての周期計測部、４５…記憶手段としてのリニアエンコーダ信号周期記憶部、４６…パルス抜け検出手段としてのパルス抜け検出器、４７…記憶手段を構成する出力信号周期記憶部、４８…周期排除手段としての第１比較器、４９…演算手段としてのリニアエンコーダ信号平均周期算出部、５０…上限・下限値算出部、５１…検出手段を構成する第２比較器、５２…出力開始トリガカウンタ、５３…パルス生成手段及び記録用パルス生成手段を構成する出力信号生成部、６４…周期選択回路、８０…印字基準信号生成装置、８１…センサとしての第１センサ、８２…センサとしての第２センサ、８３…クロック回路、８４…第１印字基準信号生成回路、８５…第２印字基準信号生成回路、８６…切換手段としてのエンコーダ選択信号生成回路、８７…出力開始トリガカウンタ、８８…パルス生成手段及び記録用パルス生成手段を構成する出力信号生成回路、Ｓ…記録媒体としての記録紙、ＥＳ…エンコーダ信号としてのリニアエンコーダ信号、ＥＳ１…エンコーダ信号としての第１リニアエンコーダ信号、ＥＳ２…エンコーダ信号としての第２リニアエンコーダ信号、Ｔn…計測周期としての記憶周期（出力信号周期）、ｔn…計測周期としての記憶周期（出力信号周期）、Ｔmin…下限値、Ｔmax…上限値、Ｓerror…周期エラー検出信号、ＰＬＳ…パルス抜け検出信号、ＰＴＳ…印字基準信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダの出力パルスの周期異常を検出して周期の修復されたパルスを生成するパルス信号生成装置、搬送装置、画像形成装置及びパルス信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ等の画像形成装置においては、搬送方向に搬送される用紙（ターゲット）に対し記録ヘッドが印刷を施す構成となっている。この場合、用紙搬送位置に応じた適切なタイミングでインク滴を吐出する必要があるため、用紙搬送速度に同期してエンコーダから出力される出力信号（パルス信号）を基に用紙の搬送速度に同期して印字基準信号を生成し、印字基準信号に基づき吐出タイミングの制御を行っている。
【０００３】
例えば特許文献１には、用紙搬送手段として搬送ベルトを用いたプリンタ（画像形成装置）が開示されている。搬送ベルト上にはその速度及び位置を検出するためのマークが設けられており、エンコーダでマークを読み取り、そのエンコーダ信号に基づいてインク吐出を行い、用紙上に文字や画像を印刷するようになっている。
【０００４】
特許文献１のように搬送ベルトによる用紙の搬送手段を用いたプリンタでは、ベルト移動量と記録用紙移動量とが同じであると仮定し、ベルト移動量から記録紙移動量を検出して所望ピッチ毎にインク滴吐出を行っている。インク滴吐出は、印字ピッチと同間隔のパルスを有するエンコーダ信号に同期して行われるため、搬送手段に速度変動がある場合でも、着弾位置ズレを制御することができる高画質印刷が可能となる。しかし、特許文献１の方式では、エンコーダ信号が等ピッチで連続的に出力される必要があり、以下の課題があった。
【０００５】
記録用紙の搬送手段（搬送ベルト）の周長が印字ピッチの整数倍になっていない場合、リニアエンコーダの出力信号に不連続部分が発生し、画像劣化が発生する。また、搬送ベルトに配設されたリニアエンコーダにインクミストや紙粉が付着したり、リニアエンコーダが傷付いたりした場合は、エンコーダ信号にパルスの欠落が発生し、この場合も画像劣化をもたらす。
【０００６】
この種の問題を解決する装置が、例えば特許文献２及び特許文献３に開示されている。
特許文献２に記載されたプリンタは、リニアエンコーダを用いてモータ速度制御をＰＬＬによって行うものであり、リニアエンコーダの不連続検知手段を有し、不連続検知手段の検知結果に基づき速度・位置制御手段を変更する構成であった。不連続部分では、連続部分で計測された出力信号の出力間隔平均値を使用する。また、不連続部分が長い場合の対策としてセンサ二つを用いた場合の制御方法が記載されており、長期間ベルト速度を検出できないことが回避されるように対策されている。
【０００７】
特許文献３には、マークを検出する２個のセンサを検出対象位置が異なる位置となるように設け、一方のセンサの出力信号に基づき搬送ベルトの継ぎ目などのマークの不連続部分や、ゴミや傷等によるパルスの欠落が検出されたときには、ベルト搬送速度を一定に制御するためのモータ制御に使用する出力信号を他方のセンサのものに切り換える構成が開示されている。また、センサの切換え時の信号の位相差を抑えるために、計測した周期を分割したり、同一クロックを用いたりして、補間処理部が高分解能信号を生成して信号合わせ誤差（位相差）を小さくする構成が採用されていた。また、特許文献２、３には、センサ信号（エンコーダ信号）の周期をベースクロックでカウントし、センサ信号のパルス周期が一定の閾値以上となった場合に、マークの不連続部分（エンコーダ信号のパルスの欠落）であると判定する方法が開示されている。
【０００８】
また、特許文献４には、ベルト上に配設したリニアエンコーダを用いてモータ速度制御を行う方法が開示されている。この方法によれば、エンコーダマークの移動速度を検出し、移動速度に基づいて予め設定した目標速度に到達するベルトの制御量を演算して取得し、次のエンコーダマークまでの間、この制御量でベルトの速度を制御する手段を備える。エンコーダマークに汚れ、傷等の不鮮明があったときには、制御量の演算・取得は行わず前のマークでの制御量を維持し、iiされた制御量を用いて速度制御を行う。
【０００９】
さらに特許文献４において、エンコーダマークの不鮮明等のエラー検知を行う位置ずれ制御装置について記述されている。位置ずれ制御装置は、以下の条件式(ａ)を用いてエラー検知を行っている。
【００１０】
０．９９×Ｔo≦ｔ≦１．０１×Ｔo …(ａ)
（但し、ｔ：検出信号周期、Ｔo：基準検出時間Ｔo＝Ｄo／Ｖo、Ｄo：エンコーダマーク間隔、Ｖo：基準移動速度）
【特許文献１】特開平１１−２４５３８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２８０４８４号公報（例えば明細書段落［００２３］〜［００６１］、図１、図９、図１０〜図２２等）
【特許文献３】特開２００５−３５０１９５号公報（例えば明細書段落［００４１］〜［００５３］等、図６〜図１１等）
【特許文献４】特開２００４−２１２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２では、搬送ベルトが一定速度になるようにモータ速度制御を行うことで、印字精度を向上させる方法を取っているため、モータ制御用のコントローラが複雑となり、また制御が振動的になる虞があった。また、特許文献３についても、搬送ベルトが一定速度になるようにモータ速度制御を行うことで、印字精度を向上させる方法であるため、制御は発散しやすく、装置によって制御ゲイン等を調整する必要があるなどの問題がある。
【００１２】
また、特許文献４における条件式(ａ)は、速度制御を行う場合にのみ有効な手段であり、特許文献１のようにエンコーダ信号に同期して印字を行う場合には、基準検出時間Ｔo（周期エラー検知用の閾値）が固定値になる。この場合、装置個体差によってはベルトの速度分布中心値が異なり、その速度分布中心値が想定される速度分布中心値に対し上下にシフトした装置においては、正常な信号であっても、検出信号周期ｔが下限（＝0.99・Ｔo）又は上限（＝1.01・Ｔo）の閾値を超えてエラー検知されてしまう問題があった。もちろん、これを防止するため、工場出荷時に装置毎に速度中心値を計算しておく方法が考えられるが、コスト増加や経時変化に対応できないという欠点がある。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置個体差に起因して周期が正常であるにも関わらず周期異常と検出される事態を低減できるうえ、周期異常発生時には適切な周期のパルスを生成できるパルス信号生成装置、搬送装置、画像形成装置及びパルス信号生成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、エンコーダ信号生成装置であって、検出対象の速度に応じた周期のパルスを出力するエンコーダと、前記パルスの周期を計測する計測手段と、前記計測された周期を記憶する記憶手段と、パルス複数個分の周期計測結果に基づき統計学上妥当と推定される妥当周期を演算する演算手段と、前記計測手段の計測周期が前記妥当周期から規定される周期異常条件を満たす場合に周期異常として検出する検出手段と、前記周期異常が検出されない場合は前記計測周期に基づいてパルスを生成し、一方、前記周期異常が検出された場合は前記妥当周期に基づいてパルスを生成するパルス生成手段とを備えたことを要旨とする。
【００１５】
この発明によれば、計測手段がエンコーダの出力するパルスの周期を計測し、その計測周期が記憶手段に記憶される。演算手段は、パルス複数回分の計測周期に基づき統計学上妥当と推定される妥当周期を演算する。そして、計測手段の計測周期が、妥当周期から規定される周期異常条件を満たす場合に検出手段によって周期異常として検出される。周期異常が検出されなかった場合は、パルス生成手段によって記憶手段に記憶された計測周期に基づきパルスが生成される。一方、周期異常が検出されれば、パルス生成手段によって妥当周期に基づきパルスが生成される。このとき、あくまで計測周期時間毎にパルスを出力することによってパルスを連結するようにパルスを生成するので、周期の参照先が切り換わっても、急激に出力信号の周期が短くなることや長くなること等の問題は発生しない。
【００１６】
ここで、検出手段が周期異常を検出する際に用いられる周期異常条件は、パルス複数個分の計測周期から統計学上導かれた妥当周期から、装置ごとに固有の条件として規定される。この結果、装置間で共通の周期異常条件が設定された場合に起こり得た、その装置にとって正常なパルス周期であるにも関わらず周期異常として検出される事態を回避できる。従って、装置個体差に起因して周期が正常であるにも関わらず周期異常と検出される事態を低減できるうえ、その装置にとって本当に周期異常が発生したときに適切な周期のパルスを生成することができる。
【００１７】
本発明のパルス信号生成装置においては、前記検出手段は、前記計測周期がパルス抜け閾値を超えた場合に前記周期異常としてパルス抜けを検出するパルス抜け検出手段を含むことが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、エンコーダのパルス抜け（パルス欠落）が発生した場合、計測周期がパルス抜け閾値を超えることでパルス抜けとして検出される。パルス抜け時もパルス生成手段が妥当周期のパルスを生成するので、パルス抜けのないパルス信号を出力できる。
【００１９】
さらに本発明のパルス信号生成装置においては、前記演算手段は、前記周期異常と検出された計測周期を前記妥当周期の算出に用いない異常周期排除手段を備えることが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、周期異常と検出された計測周期は異常周期排除手段によって排除されて、妥当周期の算出に用いられない。よって、信頼性の高い妥当周期が確保され、周期異常の検出精度を高く確保できるうえ、周期異常発生時に適切な周期でパルスを生成できる。
【００２１】
また、本発明のパルス信号生成装置においては、前記演算手段は、前回の妥当周期と今回の計測周期とデータ個数Ｑとの三データを含むＱ個未満の所定個数のデータを用いて今回の妥当周期を算出可能であるとともに、パルスＱ個分の計測周期に基づき今回の妥当周期を算出するための統計学上の計算式と等価な演算式を用いて演算することが好ましい。なお、「今回の計測周期」とは、必ずしも計測手段の最新の計測結果を指すものではなく、あくまで今回の妥当周期を算出するために使用する計測周期を指すものであり、計測手段の前回又は前々回の計測結果である場合もありうる。
【００２２】
この発明によれば、前回の妥当周期と今回の計測周期との二データを用いて、パルス三回分以上の計測周期から算出されるに匹敵する今回の妥当周期が演算される。よって、今回の妥当周期を演算するために保持（記憶）しておくべきデータ量が少なく済み、例えばメモリ（ＲＡＭ、不揮発性メモリ、レジスタ等を含む）の容量を節約できる。
【００２３】
また、本発明のエンコーダ信号生成装置においては、前記エンコーダは、前記検出対象の移動方向に沿って設けられたスケール部と、該スケール部の異なる位置を検出して前記速度に応じた周期をもつパルスをそれぞれ出力する複数のセンサとを備え、前記検出手段は、前記センサごとに前記周期異常を検出可能に各センサに対応して複数備えられ、前記パルス生成手段が計測周期を採用する側のセンサに周期異常が検出されると、計測周期を採用するセンサを周期異常が検出されていない他のセンサに切り換える切換手段を備え、前記パルス生成手段は、前記検出手段が前記複数のセンサのすべてで周期異常を検出した場合は、前記妥当周期に基づきパルスを生成することが好ましい。
【００２４】
この発明によれば、パルス生成手段が計測周期を採用する側のセンサに周期異常が検出されると、切換手段によって計測周期を採用するセンサが周期異常の検出されていない他のセンサに切り換えられる。そして、検出手段が複数のセンサのすべてで周期異常を検出した場合に、はじめて妥当周期に基づくパルスが生成される。このため、周期異常検出時における妥当周期によるパルス生成頻度が低減され、なるべくセンサの計測周期に基づく正確なパルスが生成できるので、より信頼性の高いパルス信号生成装置を提供できる。
【００２５】
本発明は、上記発明のパルス信号生成装置と、前記検出対象として搬送手段とを備えた搬送装置であって、前記パルス信号生成装置を構成する前記エンコーダが前記搬送手段の搬送速度に応じた周期のパルスを出力するものであることを要旨とする。
【００２６】
この発明によれば、搬送手段の搬送速度に応じた周期をもつパルスを周期異常がほとんどない状態で生成しうる搬送装置を提供できる。
また、本発明は、上記発明の搬送装置と、前記搬送手段により搬送されるターゲットに記録を施して画像を形成する記録手段とを備えた画像形成装置であって、前記パルス生成手段により生成されたパルスに基づいて前記記録手段の記録タイミングパルスを生成する記録用パルス生成手段を備えたことを要旨とする。
【００２７】
この発明によれば、記録用パルス生成手段により、搬送手段の搬送速度に応じた正確な周期をもつパルスに基づき記録タイミングパルスが生成されるので、搬送手段により搬送されるターゲットに画像を正確に記録できる。
【００２８】
さらに本発明は、エンコーダが出力するパルスの周期を計測する計測ステップと、前記計測された周期を記憶する記憶ステップと、パルス複数回分の周期計測結果に基づき妥当周期を演算する演算ステップと、前記計測ステップにおける計測周期が前記妥当周期から規定される周期異常条件を満たす場合に周期異常として検出する検出ステップと、前記周期異常が検出されない場合は前記計測周期に基づいてパルスを生成し、一方、前記周期異常が検出された場合は前記妥当周期に基づいてパルスを生成するパルス生成ステップとを備えたことを要旨とする。この発明によれば、上記パルス信号生成装置の発明と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第一実施形態）
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図１〜図１１に従って説明する。
図１は、インクジェット式記録装置の模式側面図を示し、図２は、その模式平面図を示す。なお、図２においては記録ヘッドなどを省略している。
【００３０】
図１及び図２に示すように、画像形成装置としてのインクジェット式記録装置（以下、単にプリンタ１１という）は、記録紙Ｓを搬送するための搬送装置としてベルト搬送装置１２を備える。ベルト搬送装置１２は、用紙搬送方向下流側（図１、図２では左側）に設けられた駆動ローラ１３と、用紙搬送方向上流側に設けられた従動ローラ１４と、駆動ローラ１３と従動ローラ１４間の略中間位置かつやや下側（図２参照）に配置されたテンションローラ１５と、各ローラ１３〜１５に渡って巻き掛けられた無端状の搬送ベルト１６とを有している。
【００３１】
図２に示すように、駆動ローラ１３には電動モータ１７の出力軸が直接又は減速機構（図示省略）を介して動力伝達可能に連結されている。電動モータ１７が正転駆動されると、駆動ローラ１３が回転駆動し、搬送ベルト１６が記録紙Ｓを上流側から下流側へ搬送可能な方向へ回転する。
【００３２】
ベルト搬送装置１２の上流側には給紙部１８が設けられ、給紙部１８に積載された記録紙Ｓは給紙ローラ１９により一枚ずつ給送される。給紙部１８とベルト搬送装置１２との間には、ゲートローラ２０が設けられ、記録紙Ｓはゲートローラ２０の回転により搬送ベルト１６上へ給送される。なお、ゲートローラ２０は、記録紙Ｓをローラ面に突き当てることで記録紙Ｓのスキューを補正し、またゲートローラ２０の駆動開始タイミングを図ることで、記録紙Ｓを搬送ベルト１６上の目標位置に載せるようにタイミングを合わせて記録紙Ｓを送り出す。
【００３３】
従動ローラ１４の下側には、帯電ローラ２１がバネ２２により従動ローラ１４側へ付勢されて搬送ベルト１６に接触して転動可能な状態に配置されている。帯電ローラ２１は電源２３に接続されて搬送ベルト１６を帯電させることが可能であり、搬送ベルト１６上に記録紙Ｓが静電吸着されるようになっている。なお、記録紙Ｓのベルト吸着方式は、静電吸着方式に限定されず、例えば搬送ベルト１６上に形成された吸引孔から負圧により吸引気流を発生させて記録紙Ｓを吸着する負圧吸着方式も採用できる。なお、ベルト搬送装置１２の下流側には、搬送ベルト１６上からの印刷後の記録紙Ｓの排出先となる排紙部２４が設けられている。
【００３４】
搬送ベルト１６の搬送方向中間位置上方には、長尺状をなすラインヘッド方式の記録ヘッド２５が搬送ベルト１６の幅方向と各々の長手方向が平行となる向きで搬送方向に沿って複数配置されている。記録ヘッド２５は、プリンタ１１が印刷できる最大幅の記録紙Ｓの幅方向全域より少し広い範囲に渡り多数のノズルが一定のノズルピッチで配列されてなるノズル列を下面（ノズル形成面）に複数列有しており、用紙搬送速度に合わせたタイミングでノズルからインク滴を順次噴射することで、搬送中の記録紙Ｓに画像等の印刷が行える。本例では、各記録ヘッド２５はインク供給チューブを通じて図示しないインクカートリッジと接続されており、それぞれ対応するインクカートリッジから供給されたインクを吐出する。本例では、各記録ヘッド２５は、上流側（図１における右側）から順に、黒、シアン、マゼンタ、イエローの４色に対応するインク滴をそれぞれ噴射する。
【００３５】
図２に示すように、搬送ベルト１６の上面側縁部には、搬送方向に沿ってスケール部としての磁気リニアスケール２６が搬送ベルト１６の全周に渡って設けられている。磁気リニアスケール２６は、搬送ベルト１６の側縁部に形成された帯状の磁気記録層に一定ピッチで磁気パターンを記録して構成されている。磁気リニアスケール２６の上側（図２では紙面手前側）近接位置には、磁気リニアスケール２６上に記録された磁気パターンを再生するためのセンサとしての磁気センサ２７が設けられている。磁気リニアスケール２６と磁気センサ２７とにより磁気式リニアエンコーダ（以下、単にリニアエンコーダ２８という）が構成されている。また、プリンタ１１には制御手段としてのコントローラ３０が設けられている。コントローラ３０は、電動モータ１７（図２に示す）を駆動制御するとともに、磁気センサ２７から入力したリニアエンコーダ信号ＥＳを基に内部回路で生成した印字基準信号ＰＴＳ（噴射タイミング信号）（図９、図１０参照）に基づき用紙搬送速度（用紙搬送位置）に合わせた適切なタイミングでインク滴の噴射制御を行う。
【００３６】
図３は、磁気リニアスケールの着磁パターンの一部を示す模式図である。図３に示すように、磁気リニアスケール２６上には、搬送ベルト１６（記録紙Ｓも同様）の位置を検出するために、一定ピッチ（着磁ピッチＰ）で規則正しくＮ極とＳ極が交互に並んで着磁された着磁パターンが形成されている。磁気リニアスケール２６の被検出要素（磁極Ｎ・Ｓ）の配列周期である着磁ピッチＰは、プリンタ１１の印刷時におけるベルト搬送速度と印刷解像度とから設定されており、例えば３５μｍ（解像度７２０ｄｐｉの場合）や７０μｍ（解像度３６０ｄｐｉの場合）程度の値である。
【００３７】
図４及び図５は、磁気リニアスケールの着磁装置を説明する模式図である。図４は着磁装置の模式側面図、図５は着磁装置の模式平面図である。
着磁装置３１は、プリンタ１１のベルト搬送装置１２のものとほぼ同じ構成の駆動ローラ３２と従動ローラ３３とテンションローラ３４とを備える。搬送ベルト１６には、用紙搬送経路にあたらない側縁部に一定幅の磁性層２６Ａが塗布等の手法で形成されている。この搬送ベルト１６を各ローラ３２〜３４に巻き掛けるように装着する。
【００３８】
図５に示すように、駆動ローラ３２には電動モータ３５（例えばＤＣモータ）が直接又は減速機構を介して動力伝達可能な状態で連結されている。また、従動ローラ３３には、高分解能（例えば７２０万パルス／rev）のロータリエンコーダ３６が取り付けられている。コントローラ３７は、ロータリエンコーダ３６からの回転角度に同期したエンコーダパルスを入力し、このエンコーダパルスに基づいて搬送ベルト１６が正確に一定速度で回転駆動するように電動モータ３５を駆動制御する。
【００３９】
この着磁装置３１において、搬送ベルト１６の磁性層２６Ａと対応する位置には、図４に示す書込み磁気ヘッド３８が磁性層２６Ａに軽く接触する状態に設けられている。なお、書込み磁気ヘッド３８としては、例えばＧＭＲ（Giant Magneto Resistive Effect）センサやＭＲ（Magneto Resistive Effect）センサなどの多値出力可能な磁気センサを使用している。その他、ホール素子やＭＩ（磁気インピーダンス）素子等を使用してもよい。
【００４０】
書込み磁気ヘッド３８は、コントローラ３７内の書込み制御回路（図示せず）に接続されている。この書込み制御回路は、ロータリエンコーダ３６からのエンコーダパルスを例えば分周した分周信号により、書込み磁気ヘッド３８内のコイルの電流方向を変化させ、磁性層２６Ａに磁極Ｎと磁極Ｓとが一定の着磁ピッチＰで磁化反転された着磁パターンを書き込む。こうして所定の着磁パターンが書き込まれた磁気リニアスケール２６を側端部に有する搬送ベルト１６が、プリンタ１１の各ローラ１３〜１５に巻き掛けられる。
【００４１】
なお、搬送ベルト１６は、所定長さの一枚の帯状ゴムの両端部を接合して形成されており、継ぎ目がある。継ぎ目部分に段差など形状的欠陥があったり、紙粉やインクミストが磁気リニアスケール２６に付着すると、リニアエンコーダ２８を構成する磁気センサ２７の出力パルスの欠落（パルス抜け）が発生する。また、プリンタ１１の装置個体差によって搬送ベルト１６の速度分布中心値（ベルト平均速度）がプリンタ１１ごとに異なるので、リニアエンコーダ２８から出力されるパルスの周期分布中心値（平均パルス周期）がプリンタ１１ごとに異なる。また、ローラ１３，１４等の偏心量やベルト厚み等の偏りなどが、搬送ベルト１６の速度のばらつきを発生させ、リニアエンコーダ２８の出力パルスの周期のばらつきを生じさせる原因となる。
【００４２】
図６はコントローラ３０内に設けられた印字基準信号生成装置を示す。また、図９は印字基準信号生成装置における信号タイミングチャートを示す。なお、本実施形態の印字基準信号生成装置は、リニアエンコーダ２８がセンサ１個の場合の例である。以下、図６に従って、必要に応じて図９及び図１０を参照しつつ説明する。
【００４３】
パルス信号生成装置としての印字基準信号生成装置４１は、リニアエンコーダ２８、クロック回路４２、及び印字基準信号生成回路４３とを備える。印字基準信号生成回路４３は、リニアエンコーダ２８からのリニアエンコーダ信号ＥＳ（エンコーダパルス）と、クロック回路４２からの基準クロック信号ＣＬとに基づき印字基準信号ＰＴＳを生成して記録ヘッド２５へ出力する。
【００４４】
記録ヘッド２５内では、ヘッド駆動回路がノズル毎に設けられた吐出駆動素子（図示せず）を印字データに基づき印字基準信号ＰＴＳのタイミングに合わせて駆動し、駆動された吐出駆動素子に対応するノズルからインク滴が噴射される。なお、吐出駆動素子としては、インクジェット方式に用いられる圧電振動素子、静電駆動素子、ヒータ等を採用できる。
【００４５】
図６に示すように、印字基準信号生成回路４３は、計測手段としてのリニアエンコーダ信号周期計測部（以下、「周期計測部４４」という）、記憶手段を構成するリニアエンコーダ信号周期記憶部４５、検出手段としてのパルス抜け検出器４６（比較器）、記憶手段を構成する出力信号周期記憶部４７、第１比較器４８、演算手段としてのリニアエンコーダ信号平均周期算出部（以下、「平均周期算出部４９」という）、上限・下限値算出部５０、第２比較器５１、出力開始トリガカウンタ５２及び出力信号生成部５３等を備える。
【００４６】
周期計測部４４は、リニアエンコーダ２８からのリニアエンコーダ信号ＥＳと、クロック回路４２からの基準クロック信号ＣＬとを入力し、リニアエンコーダ信号ＥＳの一のパルスの立ち上がりから次パルスの立ち上がりまでの間に入力される基準クロック信号ＣＬのパルス数を計数することで、リニアエンコーダ信号ＥＳのパルス周期を計測する。この周期計測結果はリニアエンコーダ信号周期記憶部４５に記憶される。なお、周期計測部４４がパルス周期を計測する処理ステップが、計測ステップに相当する。
【００４７】
パルス抜け検出器４６は、リニアエンコーダ信号ＥＳがノット回路５５で論理否定された反転信号をイネーブル信号としているため、リニアエンコーダ信号ＥＳがLowレベルの場合にのみ動作する。パルス抜け検出器４６は、周期計測部４４が今回計測した計測周期と、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５から入力した前回の計測周期（記憶周期）とに基づき以下の式(1)で示される条件式が成立するか否かを比較判定する。
計測周期Ｔnew＞記憶周期Ｔold×検出設定値Ｂ … (1)
ここで、検出設定値Ｂは、パルスが現れない期間が、前回の計測周期Ｔold（記憶周期）の何倍になったらパルス抜け（パルス欠落）であると判定するかの倍率を決めている設定値である。検出設定値Ｂは、例えば１．３〜２の範囲内の値に設定されている。パルス抜け検出器４６は、上記式(1)で示された条件式Ｔnew＞Ｔold×Ｂを満たしたパルス抜け検出時にHiレベルとなり、パル抜け非検出時にLowレベルとなるパルス抜け検出信号ＰＬＳを出力する。なお、周期計測部４４は、クロックカウントアップ毎にパルス抜け検出器４６に周期計測結果を送信するため、パルス抜け検出器４６ではリアルタイムで比較演算が行われる。
【００４８】
オア回路５６は、パルス抜け検出器４６から入力されたパルス抜け検出信号とリニアエンコーダ信号ＥＳとの論理和演算結果をラッチ信号ＬＡＴ１としてリニアエンコーダ信号周期記憶部４５に出力する。リニアエンコーダ信号周期記憶部４５には、オア回路５６から入力されたラッチ信号ＬＡＴ１の立ち上がりのタイミングで、周期計測部４４の周期計測結果がラッチされる（図９参照）。リニアエンコーダ信号周期記憶部４５には、パルス抜けが無い場合のリニアエンコーダ信号周期及びパルス抜けがある場合のパルス抜け検出時点までの計測周期Ｔerrorを格納することが可能となっている（図９参照）。
【００４９】
また、オア回路５６から出力されたラッチ信号ＬＡＴ１がノット回路５７で論理否定された結果が、ラッチ信号ＬＡＴ２として出力信号周期記憶部４７及び平均周期算出部４９へ入力される。このラッチ信号ＬＡＴ２は、ラッチ信号ＬＡＴ１から半周期位相が遅れた状態で立ち上がるため、出力信号周期記憶部４７にはリニアエンコーダ信号周期記憶部４５に比べ半周期遅れで周期計測結果（出力信号周期）がラッチされる。なお、出力信号周期記憶部４７が出力信号周期（周期計測結果）を記憶する処理ステップが、記憶ステップに相当する。
【００５０】
リニアエンコーダ信号周期記憶部４５に記憶された計測周期結果（記憶周期）が第１比較器４８及び平均周期算出部４９に送られる。第１比較器４８は、上限・下限値算出部５０で算出された上限・下限値を用いて、記憶周期が適正周期範囲に収まっているか否かを比較判定する。記憶周期が適正周期範囲内に収まっている場合、第１比較器４８はHiレベルのイネーブル信号を平均周期算出部４９へ出力する。平均周期算出部４９はラッチ信号ＬＡＴ２に同期して適正周期範囲の記憶周期のみ用いて平均周期（パルス周期平均値）を算出する。算出された平均周期は上限・下限値算出部５０に送信され、上限・下限値算出部５０は平均周期の±Ａ％を上限・下限値として算出する。そして、上限・下限値算出部５０が算出した上限・下限値が第１比較器４８及び第２比較器５１に送られ、比較判定処理で使用される条件式における上限・下限値として設定される。なお、第１比較器４８は初期値としてHiを出力するため、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５から最初に送信された周期計測結果は、比較されることなく平均周期算出及び上下限値算出に使用される。
【００５１】
平均周期算出部４９は、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５に記憶された２パルス前の周期計測結果（今回（ｎ回目）の計測周期としての記憶周期Ｔn）を図１０に示すようにパルス周期平均値算出用データとして用い、以下の式(2)に基づいて、平均周期（パルス周期平均値）Ａｖ（n）を算出する。
Ａｖ（n）＝（Ａｖ（n-1）×（Ｑ−１）＋Ｔn）／Ｑ … (2)
ここで、Ａｖ（n）は今回（ｎ回目）の平均周期、Ａｖ（n-1）は前回（n-1回目）の平均周期、Ｑは平均するデータ個数（計測周期個数）である。平均周期算出部４９は、平均周期の算出に使用する過去のデータを格納する格納部（例えばレジスタ）を備え、その格納部には前回（n-1回目）の平均周期Ａｖ（n-1）とデータ個数Ｑとが記憶される。例えばデータ個数Ｑは最大「１６」「６４」「１２８」「２５６」等の数値であるが、前回の平均周期Ａｖ（n-1）とデータ個数Ｑとを保存できる格納領域を用意するだけで、計測周期データＱ個分を平均したにほぼ等しい平均周期Ａｖ（n）を算出することが可能となっている。平均周期算出部４９が算出した平均周期Ａｖ（n）は、上限・下限値算出部５０に送信される。なお、本例は、前回の妥当周期と今回の計測周期とデータ個数Ｑ（本例ではＱ＝ｎ）との三データを含むＱ個未満の所定個数ＭがＭ＝３の例である。また、上記(2)式が、Ｍ個（本例は３個）のデータを用いて今回の妥当周期を算出可能であるとともに、パルスＱ個分の計測周期に基づき今回の妥当周期を算出するための統計学上の計算式（（Ｔ1＋Ｔ2＋…＋Ｔn）／Ｑ）と等価な演算式に相当する。前記等価な演算式は適宜変更でき、所定個数Ｍは、採用した等価な演算式を用いて妥当周期を算出するために必要なデータの個数（但しＱ個未満）であれば足りる。また、平均周期算出部４９が平均周期を算出する処理ステップが、演算ステップに相当する。
【００５２】
上限・下限値算出部５０は、平均周期Ａｖ（n-1）の±Ａ（％）の各値をそれぞれ下限値Ｔmin、上限値Ｔmaxとして算出する。例えばＡ（％）が２％であれば、下限値Ｔmin＝Ａｖ（n-1）×０．９８、上限値Ｔmax＝Ａｖ（n）×１．０２と算出される。この場合、上限・下限値を算出するために周期平均値Ａｖ（n-1）に乗ずる係数をそれぞれＢmin，Ｂmaxとおくと、下限値Ｔmin＝Ａｖ（n-1）×Bmin、上限値Ｔmax＝Ａｖ（n-1）×Ｂmaxと算出される。なお、周期制限値（上限・下限値）を決めるＡ（％）の設定値は、工場出荷時もしくはユーザによって設定される。上限・下限値は設定値Ａ（％）を用いて、Ｂmin，Ｂmax＝（１００±Ａ）／１００で示される。上限・下限値算出部５０が算出した上限・下限値は、第１比較器４８及び第２比較器５１に送信され、今回（n回目）の比較判定に使用される。
【００５３】
第１比較器４８及び第２比較器５１は、以下の式(3)で示される条件式が成立するか否かを比較判定し、記憶周期Ｔnが適正周期範囲（正常範囲）内に収まっているか否かを判定する。
Ａｖ（n-1）×Ｂmin≦Ｔn≦Ａｖ（n-1）×Ｂmax … (3)
第１比較器４８は、上記条件式(3)が成立して記憶周期Ｔnが適正周期範囲になる場合にHiレベルのイネーブル信号を平均周期算出部４９に送信し、平均周期算出部４９では今回の記憶周期Ｔnを用いた平均周期Ａｖ（n）の更新が行われる。一方、上記条件式(3)が不成立であり、記憶周期Ｔnが適正周期範囲から逸脱した周期異常検出時には、平均周期算出部４９にイネーブル信号が送信されることはない。このため、平均周期算出部４９において異常周期は平均周期Ａｖ（n）の算出に使用されないので、平均周期算出部４９には信頼性の高い平均周期Ａｖ（n）が格納される。
【００５４】
一方、第２比較器５１は、出力信号周期記憶部４７からラッチ信号ＬＡＴ２のタイミングで取得した記憶周期Ｔnが上記条件式(3)を満たすか否かを比較判定する。記憶周期Ｔnが、この条件式(3)で規定された平均周期Ａｖ（n）±Ａ％の適正周期範囲内であればHiレベルとなり、一方、記憶周期Ｔnが適正周期範囲から逸脱する周期異常と判定された場合にLowレベルとなる周期エラー検出信号Ｓerrorを出力する。
【００５５】
図９に示すように、第２比較器５１から出力される周期エラー検出信号Ｓerrorは、記憶周期Ｔnが適正範囲内に収まる場合はHiレベルになり、周期異常が発生して記憶周期Ｔnが適正周期範囲から逸脱する場合にLowレベルになる。なお、周期エラー検出信号Ｓerrorは、周期異常発生時には周期計測完了から半周期遅れてHiレベルからLowレベルに立ち下がる。なお、第２比較器５１が条件式(3)を満たすか否かの比較判定を行って周期異常を検出する処理ステップが、検出ステップに相当する。
【００５６】
パルス抜け検出器４６及び第２比較器５１の各出力信号ＰＬＳ，Ｓerror、並びに出力信号周期記憶部４７の記憶周期Ｔn及び平均周期算出部４９の平均周期Ａｖ（n）が、周期選択回路６４に入力される。周期選択回路６４は、本実施形態では各種の論理回路５８〜６３等から構成されており、印字基準信号ＰＴＳを生成する際に採用すべき印字基準信号周期を選択して出力する。周期選択回路６４は、パルス抜け検出信号ＰＬＳがLowレベルになるか、周期エラー検出信号ＳerrorがHiレベルになる周期異常検出時に出力信号周期記憶部４７からの記憶周期Ｔnを印字基準信号周期として選択して出力し、一方、パルス抜け検出信号ＰＬＳがHiレベルになるか、周期エラー検出信号ＳerrorがLowレベルになる周期異常検出時に平均周期Ａｖ（n）を印字基準信号周期として選択して出力する。
【００５７】
周期選択回路６４の回路構成を説明すると、パルス抜け検出信号ＰＬＳがノット回路５８で論理否定された反転信号と第２比較器５１の周期エラー検出信号Ｓerrorとが入力されるアンド回路５９と、アンド回路５９の出力であるパルス周期選択信号と出力信号周期記憶部４７からの出力信号周期Ｔn（記憶周期）のデータとが入力されるアンド回路６０とを備える。さらに、アンド回路５９からのパルス周期選択信号がノット回路６１で論理否定された反転信号と平均周期算出部４９からの平均周期Ａｖ（n）のデータとが入力されるアンド回路６２を備え、両アンド回路６０，６２の各出力を入力するオア回路６３から印字基準信号周期のデータが出力されるように構成されている。
【００５８】
アンド回路５９の出力信号であるパルス選択信号が、周期が正常範囲内にあってHiレベルであれば出力信号周期記憶部４７からの出力信号周期Ｔnがアンド回路６０を経由してオア回路６３から印字基準信号周期として出力される。一方、出力信号周期Ｔnが異常（パルス抜け異常と適正周期範囲からの周期逸脱異常）であると検出されパルス選択信号がLowレベルになると、平均周期算出部４９からの平均周期Ａｖ（n）がアンド回路６２を経由してオア回路６３から印字基準信号周期として出力される。つまり、周期選択回路６４は、パルス周期選択信号がLowレベルになる周期正常時には、出力信号周期Ｔnを出力し、パルス周期選択信号がHiレベルとなる周期異常検出時には、周期異常パルスとなる出力信号周期Ｔnを不使用として既に式(2)によって算出される平均周期Ａｖ（n）を出力する（図９参照）。周期選択回路６４からの印字基準信号周期は出力信号生成部５３に入力される。
【００５９】
出力信号生成部５３には、印字基準信号周期と共に、基準クロック信号ＣＬと出力開始トリガカウンタ５２からの出力開始トリガ信号とが入力される。出力信号生成部５３は、出力開始トリガ信号入力後に印字基準信号周期を周期にもつ印字基準信号ＰＴＳを生成して出力する回路である。よって、出力信号生成部５３は、正常周期検出時は出力信号周期記憶部４７に記憶された出力信号周期Ｔnの印字基準信号ＰＴＳを出力し、周期異常検出時は平均周期算出部４９で算出された平均周期Ａｖ（n）の印字基準信号ＰＴＳを出力する（図９参照）。
【００６０】
出力開始トリガカウンタ５２は、カウンタと比較器からなり、リニアエンコーダ信号立ち下がり２パルスをカウントした時点でリニアエンコーダ信号ＥＳを出力開始トリガ信号として出力する。つまり、リニアエンコーダ信号３パルス目立ち上がりに同期して印字基準信号ＰＴＳの出力を開始することになる。出力信号生成部５３は、例えばカウンタと比較器を内蔵し、基準クロック信号ＣＬのパルス数の計数値（クロックカウント値）が出力信号周期記憶部４７に格納されている出力信号周期の半分に一致したところで、出力信号をLowレベルに立ち下げ、そのクロックカウント値が印字基準信号周期に達したところで出力信号をHiレベルに立ち上げる。この出力信号をHiレベルに立ち上げた時点でカウンタをリセットし、出力信号周期記憶部４７を参照して次パルスの比較器カウンタ比較値を更新する。この後再度、出力信号周期の半分に一致したところで出力信号をLowレベルに立ち下げる。この動作を繰り返すことによって印字基準信号周期を繋げてパルスを順次生成する。
【００６１】
以上の動作によって印字基準信号ＰＴＳとして、図９及び図１０に示すような２パルスディレイされた信号を出力することが可能となる。よって、図９及び図１０に示すように、周期異常が発生した瞬間は、２パルス前のリニアエンコーダ信号周期を使用して印字基準信号ＰＴＳを出力しているため、パルス周期異常の影響を受けることなく、印字基準信号ＰＴＳが生成可能となっている。
【００６２】
パルス抜け検出後には、パルス抜け発生時に既に算出されている平均周期Ａｖ（n-1）を用いて印字基準信号ＰＴＳを生成しつつリニアエンコーダ信号ＥＳの正常パルスへの復帰を待つ。このとき、リニアエンコーダ信号ＥＳの正常パルスへの復帰後、２パルスディレイしてから印字基準信号周期が生成されるので、それまで同じ平均周期Ａｖ（n）のパルスを連結することで印字基準信号ＰＴＳを生成する。そして、パルス抜け復帰後２パルスディレイして印字基準信号周期が出力信号周期Ｔnに戻ると、印字基準信号ＰＴＳの周期が出力信号周期Ｔnに復帰する。なお、出力信号生成部５３が印字基準信号ＰＴＳを生成する処理ステップが、パルス生成ステップに相当する。
【００６３】
次に、周期計測部４４の回路構成の詳細を説明する。図７は、リニアエンコーダ信号周期計測部の回路構成を示し、図８は周期計測部４４の動作タイミングチャートを示す。以下、図７に従って、必要に応じて図８を参照しつつ説明する。
【００６４】
図７に示すように、周期計測部４４は、第１分周回路６６、第１カウンタ６７、第２カウンタ６８、第２分周回路６９等を備えている。ここで、２つのカウンタ６７、６８を備える理由は、カウントと出力を一緒に行うのではなく、カウント値が確定されてから出力を行うようにするためである。２つのカウンタ６７，６８は、リニアエンコーダ信号ＥＳのパルス周期を、１周期ずつ交互に計測する。つまり、第１カウンタ６７がパルス周期を計数するパルス間のパルスのパルス周期を、第２カウンタ６８が計数するようにしている。
【００６５】
第１分周回路６６は、リニアエンコーダ信号ＥＳを二倍の周期に分周し、第１カウンタ６７を動作させるためのイネーブル信号Enable1を出力する（図８参照）。第１カウンタ６７は、イネーブル信号Enable1がHiレベル信号のときに基準クロック信号ＣＬのパルス数を計数する。
【００６６】
図７に示すように、アンド回路７２では、リニアエンコーダ信号ＥＳのノット回路７０による論理否定と、イネーブル信号Enable1のノット回路７１による論理否定とが論理積演算され、その演算結果がリセット信号Reset1として第１カウンタ６７に入力される。第１カウンタ６７は、リニアエンコーダ信号ＥＳの１周期の期間に渡り立ち上がるイネーブル信号Enable1のHiレベル入力中は基準クロック信号ＣＬのパルス数を計数し、Lowレベル入力時に計数を停止しリセット信号Reset1が入力されるまでカウンタ値を保持する。この後、リセット信号Reset1が入力されるとカウンタを０リセットして次パルスの計測に備える。
【００６７】
また、図８に示すように、第２カウンタ６８は、イネーブル信号Enable1がノット回路７３における論理否定で反転されたイネーブル信号Enable2を入力する。第２カウンタ６８は、イネーブル信号Enable2がHiレベル信号のときに基準クロック信号ＣＬのパルス数を計数する。
【００６８】
アンド回路７４では、リニアエンコーダ信号ＥＳのノット回路７０による論理否定と、イネーブル信号Enable1とが論理積演算され、その演算結果がリセット信号Reset2として第２カウンタ６８に入力される。このため、第２カウンタ６８は、リニアエンコーダ信号ＥＳのパルス周期のうち第１カウンタ６７が計数対象とするパルス周期の間のパルス周期を計数する。
【００６９】
図７に示す第２分周回路６９は、リニアエンコーダ信号ＥＳがノット回路７５の論理否定で反転された信号を入力し、その入力信号を２倍の周期に分周する（図８参照）。アンド回路７６は、第２分周回路６９の出力と、第１カウンタ６７の出力との論理積演算結果をオア回路７９へ出力する。また、アンド回路７８は、第２分周回路６９の出力のノット回路７７を介した論理否定と、第２カウンタ６８の出力との論理積演算結果をオア回路７９へ出力する。すなわち、アンド回路７６は、第２分周回路６９の出力がHiレベルのときに第１カウンタ６７の出力をオア回路７９へ出力し、アンド回路７８は、第２分周回路６９の出力がLowレベルのときに第２カウンタ６８の出力をオア回路７９へ出力する。こうしてオア回路７９からは、アンド回路７６から入力した第１カウンタ６７の計数結果と、アンド回路７８から入力した第２カウンタ６８の計数結果とが交互に出力され、その出力データが図８に示す信号周期計測結果として、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５及びパルス抜け検出器４６へ出力される。その結果、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５には、図８に示すようにリニアエンコーダ信号ＥＳの計測されたパルス周期Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，…が１周期遅れで順次格納される。
【００７０】
ここで、リニアエンコーダ信号周期記憶部４５は、過去の周期計測データを不必要に多く保持することはメモリ容量（メモリ空間消費量）を無駄に消費するので、メモリ（レジスタ）に２パルス分のデータを保持することにしている。これは、出力信号生成部５３が、印字基準信号として、リニアエンコーダ信号ＥＳを２パルスディレイされた信号を出力するのに対応させている。
【００７１】
このように構成された印字基準信号生成装置は以下のように動作する。図９に示すように、リニアエンコーダ信号ＥＳの周期が正常なときは、パルス抜け検出信号ＰＬＳがLowレベル、周期エラー検出信号ＳerrorがHiレベルになるのでパルス周期選択信号がHiレベルとなり、印字基準信号周期に基づき出力信号周期記憶部４７に記憶された２パルス前の計測周期Ｔnと同じ時間を周期にもつ印字基準信号ＰＴＳが生成される。一方、リニアエンコーダ信号ＥＳの周期が適正周期範囲から逸脱したり、パルス抜けが発生したりした周期異常検出時には、その周期異常発生の瞬間は２パルス前の計測周期である出力信号周期Ｔnを周期とする印字基準信号ＰＴＳが生成される。そして、その後、パルス周期選択信号がHiレベルからLowレベルに立ち下がった後は、印字基準信号周期に基づき、既に２パルス前の計測周期を用いて式(2)に従って演算された平均周期（パルス周期平均値）Ａｖ（n）と同じ時間を周期にもつ印字基準信号ＰＴＳが生成される。
【００７２】
図１１はリニアエンコーダ信号のパルス周期の変化の様子を示す一例のグラフである。横軸がパルス発生時刻、縦軸がパルス周期を示している。周期異常を判定するために設定される適正周期範囲は、リニアエンコーダ信号ＥＳの計測周期を用いて演算した過去データＱ個の平均である平均周期Ａｖ（n）から装置個体差に応じて装置ごとに規定され、下限値Ａｖ（n）・Ｂmin、上限値Ａｖ（n）・Ｂmaxをもつ。よって、その装置にとって周期が異常な場合に限り周期異常が検出される。これに対し、特許文献４の異常周期検出方法によると、適正周期範囲を規定する下限値及び上限値が固定値なので、正常周期であるにも関わらず適正周期範囲から逸脱して周期異常として誤検出されることが多発する場合が起こり得た。これに対し、本実施形態の装置によれば、このような誤検出を回避できる。
【００７３】
以上、詳述したように第一実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）リニアエンコーダ信号ＥＳのパルス周期を計測し、計測したパルス周期を用いて過去データＱ個の平均である平均周期Ａｖ（n）を演算し、平均周期Ａｖ（n）から規定される適正周期範囲（正常範囲）を計測周期（記憶周期）Ｔnが逸脱した場合を周期異常として検出するようにした。よって、装置個体差があっても適正周期範囲が装置ごとの測定周期に基づく平均周期から決められるので、特許文献４で問題であった適正周期範囲の閾値が固定値であることに起因して、計測周期が正常であるにも関わらず周期異常とされる誤検出を防止できる。従って、計測周期が正常であるにも関わらず誤検出時の代理周期が採用されることを低減し、信頼性の高い印字基準信号ＰＴＳを生成することができる。また、周期異常検出時に計測周期Ｔn（出力信号周期）の代わりに採用される代理周期として平均周期Ａｖ（n）を採用するので、周期異常検出時にも信頼性の高い周期の印字基準信号ＰＴＳを生成できる。
【００７４】
（２）印字基準信号周期の間隔で順次パルスを出力することで印字基準信号ＰＴＳを生成する構成なので、周期正常時と周期異常検出時とで印字基準信号周期が計測周期Ｔnと平均周期Ａｖ（n）との間で切り換えられても、その切り換え前後（周期異常検出前後）で出力信号に周期異常が発生することがない。このため、周期異常検出前後で信号の位相差を考慮する必要がないうえ、搬送ベルト１６の多少の速度変動も許容できることからローラ１３等の高精度な心出しの必要もない。
【００７５】
（３）搬送ベルト１６の継ぎ目や、紙粉やインクミスト等の付着等に起因するリニアエンコーダ信号ＥＳのパルスの欠落が発生しても、平均周期Ａｖ（n）で印字基準信号ＰＴＳを生成するため、適切なパルス周期の印字基準信号ＰＴＳを出力させることができる。よって、突発的にリニアエンコーダパルスの欠落が発生しても、比較的精度の高い周期でパルスを補間的に追加するので、パルスの欠落のない印字基準信号ＰＴＳを生成できる。また、印字基準信号により使用される周期計測結果を数パルス前（本例では２パルス前）の周期計測結果としたので、リニアエンコーダ信号のパルス抜け発生時に印字基準信号ＰＴＳにも抜けが発生することを防止できる。
【００７６】
（４）平均周期算出部４９は、前回（n-1回目）の平均周期Ａｖ（n-1）と今回の計測周期（記憶周期）Ｔnとデータ個数Ｑとの三データを用いて式(2)に基づいて算出する。よって、平均をとるデータ個数Ｑが例えば「１６」「１２８」等の比較的大きな数であっても、前回の平均周期Ａｖ（n-1）とデータ個数Ｑとを保存できる格納領域を用意するだけで、データＱ個分を平均したにほぼ等しい平均周期Ａｖ（n）を算出することができる。この結果、データ個数Ｑを多くして信頼性の高い平均周期Ａｖ（n）を使用できるうえ、そのデータ個数Ｑの割に平均周期Ａｖ（n）の算出のために記憶すべきデータ個数を少なく抑えることができ、ひいては用意すべきレジスタ等の記憶容量をなるべく少なく済ませられる。
【００７７】
（５）印字基準信号生成装置４１を備えたベルト搬送装置１２が装備されたプリンタ１１において、搬送ベルト１６の速度変動や、ベルト接続部や紙粉付着等に起因してパルス抜けが発生したときも、適切なパルス周期で印字基準信号ＰＴＳが生成されるので、印刷画質精度を高めることができる。例えば搬送ベルト１６の速度変動時の異常周期に基づき印字基準信号ＰＴＳが生成された場合、搬送ベルト速度が正常なときに２パルス前の速度変動時の周期で印字基準信号ＰＴＳが生成されてしまう不都合があるが、本実施形態の装置によればそのような不都合を解消できる。
【００７８】
（第二実施形態）
本実施形態は、１つのリニアエンコーダの周期異常が継続した場合に、平均周期Ａｖ（n）の印字基準信号ＰＴＳが生成され続ける不都合を解消する構成である。そのために本実施形態では、リニアエンコーダを構成するセンサを２個使用し、２個のセンサのうち印字基準信号周期を採用する側の一方のセンサで周期異常が検出されたら、印字基準信号周期を採用する側のセンサを他方のセンサに切り換えて印字基準信号ＰＴＳを生成するようにしている。なお、プリンタ１１の構成については、第一実施形態と同様であるので、印字基準信号生成装置の構成及び動作について図１２〜図１５に基づいて詳細に説明する。
【００７９】
図１２は、コントローラ３０内に備えられた印字基準信号生成装置の回路構成を示す。図１２に示すように、印字基準信号生成装置８０は、第１センサ８１、第２センサ８２、クロック回路８３、第１印字基準信号生成回路８４、第２印字基準信号生成回路８５、エンコーダ選択信号生成回路８６、出力開始トリガカウンタ８７及び出力信号生成回路８８等を備えている。
【００８０】
第１センサ８１と第２センサ８２は、第一実施形態と同様の磁気センサからなり、磁気リニアスケール２６上の異なる位置を検出対象とする所定の位置にそれぞれ配設されている。例えば２個のセンサ８１，８２のうち一方が搬送ベルト１６の継ぎ目の部分を検出対象とする期間に、他方が継ぎ目の無い部分を検出対象とするように位置設定されている。実際には、磁気リニアスケール２６上において搬送方向に例えば１〜２０ｃｍの範囲内の所定距離離れた異なる位置に配置されている。また、本実施形態の磁気リニアスケール２６は２列分の幅を有し、各センサ８１，８２は磁気リニアスケール２６の幅方向に異なる位置を検出対象とするように配置されている。
【００８１】
第１印字基準信号生成回路８４及び第２印字基準信号生成回路８５は共に、前記第一実施形態における図６の印字基準信号生成回路４３から出力開始トリガカウンタ５２と出力信号生成部５３とを取り除いた以外は図６の印字基準信号生成回路４３と同じ回路構成を有している。
【００８２】
第１印字基準信号生成回路８４は、第１センサ８１からのリニアエンコーダ信号ＥＳ１と基準クロック信号ＣＬを入力して、第１パルス周期選択信号と第１印字基準信号周期とを出力する。また、第２印字基準信号生成回路８５は、第２センサ８２からのリニアエンコーダ信号ＥＳ２と基準クロック信号ＣＬを入力して、第２パルス周期選択信号と第２印字基準信号周期とを出力する。なお、第１及び第２パルス周期選択信号は、図６におけるパルス周期選択信号に相当する信号であり、第１及び第２印字基準信号周期は、図６における印字基準信号周期に相当する信号である。
【００８３】
エンコーダ選択信号生成回路８６は、第１印字基準信号生成回路８４からの第１パルス周期選択信号がノット回路８９（インバータ）を介して論理否定された反転信号と、第２印字基準信号生成回路８５からの第２パルス周期選択信号がノット回路９０を介して論理否定された反転信号とを入力して、エンコーダ選択信号を出力する回路である。
【００８４】
出力信号生成回路８８は、第１印字基準信号生成回路８４からの第１印字基準信号周期と、第２印字基準信号生成回路８５からの第２印字基準信号周期と、エンコーダ選択信号生成回路８６からのエンコーダ選択信号とを入力して、第１印字基準信号周期と第２印字基準信号周期とのうちエンコーダ選択信号に基づき選択した一方の印字基準信号周期と同じ時間を周期にもつ印字基準信号ＰＴＳを生成する。本実施形態では、出力信号生成回路８８は、エンコーダ選択信号がLowレベルのときに第１印字基準信号周期を選択し、エンコーダ選択信号がHiレベルのときに第２印字基準信号周期を選択するように構成され、選択した一方の印字基準信号周期と同じ時間を周期にもつ印字基準信号ＰＴＳを生成する。このとき、出力信号生成回路８８は、出力開始トリガカウンタ８７からの出力開始トリガ信号に基づき印字基準信号ＰＴＳの出力を開始する。出力信号生成回路８８は、例えばカウンタと比較器を備えた構成となっている。そして、出力開始トリガ信号入力以後、クロック回路８３からの基準クロック信号ＣＬのパルス数を計数するカウンタの計数値（クロックカウント値）が印字基準信号周期の半周期に相当する値に達すると立ち下がり、クロックカウント値が印字基準信号周期に相当する値に達すると立ち上がるようにパルスを生成することで、印字基準信号周期と同じ時間を周期とする印字基準信号ＰＴＳを出力する。
【００８５】
図１３（ａ）にエンコーダ選択信号生成回路８６の回路構成及び同図（ｂ）にその入出力信号のタイミングチャートを示す。エンコーダ選択信号生成回路８６は、図１３（ａ）に示すように、Reset入力である第２センサ８２の第２パルス周期選択信号と、Set入力である第１センサ８１の第１パルス周期選択信号のノット回路９３を介した反転信号とが入力されるアンド回路９２と、アンド回路９２の出力をReset入力とするとともに、第１センサ８１の第１パルス周期選択信号をSet入力とするＲＳ−ＦＦ（リセットフリップフロップ）とを備えた構成となっている。ＲＳ−ＦＦは、アンド回路９２の出力が入力となるノア回路９４と、第１パルス周期選択信号が入力されるノア回路９５とを備え、各ノア回路９４，９５の出力がそれぞれ他方のノア回路の入力となるように接続されており、Ｑ端子からエンコーダ選択信号を出力する。
【００８６】
図１３（ｂ）はエンコーダ選択信号生成回路８６のタイミングチャートを示す。エンコーダ選択信号生成回路８６に入力される第１パルス周期選択信号の反転信号及び第２パルス周期選択信号の反転信号は共に、正常周期検出時にLowレベルとなり、異常周期検出時にHiレベルとなる。第１パルス周期選択信号の反転信号が立ち上がった時にエンコーダ選択信号はLowレベルからHiレベルに立ち上がり、一方、第１パルス周期選択信号の反転信号がLowレベルの状態で第２パルス周期選択信号の反転信号が立ち上がった時にエンコーダ選択信号は立ち下がるようになっている。よって、第１パルス周期選択信号の反転信号が第１センサ８１側の周期異常検出時に立ち上がりエンコーダ選択信号がLowレベルからHiレベルに立ち上がることでセンサの切り換えが行われた後、第１センサ８１側の周期異常が検出されなくなって（つまり正常周期に復帰して）第１パルス周期選択信号の反転信号が立ち下がっても、その後、次に第２パルス周期選択信号の反転信号が第２センサ側で周期異常が検出されたことを理由に立ち上がるまで第１センサへの復帰は行われない。
【００８７】
このため、エンコーダ選択信号生成回路８６は、第１及び第２センサ８１，８２の頻繁な切り換えを抑制し、使用中のセンサで周期異常が検出され且つ他方のセンサが正常の場合にのみセンサ切り換えを行う。これにより異常周期から正常周期への復帰直後の不安定な信号を使用する確率が減少するようにしている。また、印字基準信号周期の接続により印字基準信号ＰＴＳを生成することで、位相ずれを防ぐことが可能となり、長い間隔のパルス抜けがあっても、ベルト搬送速度変動に対応した印字が可能な印字基準信号ＰＴＳを生成可能となる。
【００８８】
図１４及び図１５は、エンコーダ用のセンサを２つ使用した本実施形態の印字基準信号生成装置８０における各種信号のタイミングチャートを示す。なお、図１４及び図１５においては、第１センサ８１から出力される第１リニアエンコーダ信号ＥＳ１のパルス周期をｔn（但しｎ＝１，２，…）とおき、第２センサ８２から出力される第２リニアエンコーダ信号ＥＳ２のパルス周期をＴn（但しｎ＝１，２，…）とおいている。
【００８９】
図１４は、第１センサ８１から出力される第１リニアエンコーダ信号ＥＳ１に記憶周期が適正周期範囲を逸脱する周期異常が発生した場合の例を示している。周期異常が検出されると第１パルス周期選択信号がLowレベルに立ち下がり、周期異常検出区間に２パルスディレイを伴って第１印字基準信号周期として平均周期ｔＡｖ4が出力されている。このとき、他方の第２センサ８２から出力される第２リニアエンコーダ信号ＥＳ２は正常周期が検出されており、第２印字基準信号周期として記憶周期Ｔnが出力されている。エンコーダ選択信号は、第１センサ８１からの第１リニアエンコーダ信号ＥＳ１に周期異常が検出されると、図１４に示すようにLowレベルからHiレベルに立ち上がる。この結果、それまで印字基準信号ＰＴＳの生成に使用されていた第１印字基準信号周期ｔnから第２印字基準信号周期Ｔnに切り換わる。
【００９０】
図１５は、両センサ８１，８２にパルス抜け等の周期異常が発生した場合の例を示している。第１リニアエンコーダ信号ＥＳ１で周期異常が検出されると第１パルス周期選択信号がLowレベルに立ち下がり、周期異常検出区間に対応する期間では出力信号周期ｔnに替わり、第１印字基準信号周期として平均周期ｔＡｖ4が出力される。このとき、他方の第２センサ８２から出力される第２リニアエンコーダ信号ＥＳ２にも周期異常が検出されており、第２パルス周期選択信号がLowレベルに立ち下がり、その周期異常検出区間に対応する期間では出力信号周期Ｔnに替わり、第２印字基準信号周期として平均周期ＴＡｖ5及びＴＡｖ9が出力される。
【００９１】
図１５に示すように、エンコーダ選択信号は、第１パルス周期選択信号の立ち下がりで立ち上がり、その後、周期異常が検出されなくなって（つまり正常周期検出状態に復帰して）第１パルス周期選択信号が立ち上がった後、さらに第２リニアエンコーダ信号ＥＳ２で周期異常が検出されて第２パルス周期選択信号が立ち下がってはじめて立ち下がる。
【００９２】
エンコーダ選択信号がLowレベルとなる第１エンコーダ（Ｅｎｃ１）使用区間では、第１印字基準信号周期が選択され、第１印字基準信号周期ｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ4に基づき印字基準信号ＰＴＳが生成される。エンコーダ選択信号がHiレベルとなる第２エンコーダ（Ｅｎｃ２）使用区間では、第２印字基準信号周期が選択され、第２印字基準信号周期Ｔ4，Ｔ5，ＴＡｖ5，Ｔ7，Ｔ8，Ｔ9に基づき印字基準信号ＰＴＳが生成される。このとき第１リニアエンコーダ信号ＥＳ１では正常周期検出状態に復帰しても、センサ切り換えが行われることはなく、第２印字基準信号周期Ｔn（又はＴＡｖn）に基づく印字基準信号ＰＴＳの生成が継続される。周期異常検出状態から正常周期検出状態へ復帰した直後は、パルス周期が正常周期範囲内にあるものの不安定となりやすいが、正常に復帰してもセンサ切り換えが行わないことから、リニアエンコーダ信号のパルス周期の正常復帰後の不安定なパルス周期を使用して印字基準信号ＰＴＳが生成される頻度が減少する。また、よって、図１５に示すように両センサ８１，８２に周期異常が発生した場合は、センサ切り換えを行わずに平均周期ＴＡｖ5を出力することによって印字基準信号ＰＴＳの欠落が防止される。
【００９３】
そして、第２センサ８２からの第２リニアエンコーダ信号ＥＳ２に周期異常が検出されて第２パルス周期選択信号が立ち下がった時点でエンコーダ選択信号は立ち下がり、センサ切り換えが行われる。そして、エンコーダ選択信号がLowレベルとなった図１５における２回目の第１エンコーダ（Ｅｎｃ１）使用区間では、第１印字基準信号周期が選択され、第１印字基準信号周期ｔ10，ｔ11，…に基づき印字基準信号ＰＴＳが生成される。
【００９４】
よって、この第二実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（６）複数のセンサ８１，８１（複数のエンコーダ）を設け、印字基準信号ＰＴＳの生成に印字基準信号周期を使用する側のセンサで周期異常が検出されると、センサ切り換えを行って正常周期検出中の他のセンサ側のリニアエンコーダ信号に基づき生成された印字基準信号周期を使用して印字基準信号ＰＴＳを生成する構成を採用した。よって、センサの計測周期（記憶周期）に基づく周期で印字基準信号ＰＴＳが生成される頻度を高めることができ、信頼性の高い印字基準信号ＰＴＳを出力することができる。よって、第一実施形態におけるプリンタ１１に比べ、印刷画質精度を一層高いプリンタを提供できる。
【００９５】
（７）エンコーダ選択信号生成回路８６は、ＢＲＳ−ＦＦ（リセットフリップフロップ）を備え、第１及び第２センサ８１，８２の頻繁な切り換えを抑制し、使用中のセンサで周期異常が検出され且つ他方のセンサが正常の場合にのみセンサ切り換えが行われるように構成した。従って、周期異常検出状態から正常周期検出状態への復帰直後の不安定なパルス周期が印字基準信号ＰＴＳの生成に使用される頻度を低減できるので、より信頼性の高い印字基準信号ＰＴＳを生成することができる。また、第一実施形態における印字基準信号生成装置４１では長い間隔のパルス抜けがあった場合、古い平均周期Ａｖ（n）を使用して印字基準信号ＰＴＳが生成され続けることになるが、この第二実施形態における印字基準信号生成装置８０によれば、センサ切り換えが行われるので、古い平均周期Ａｖ（n）を使用して印字基準信号ＰＴＳが生成され続ける事態を回避しやすい。これらの点からも、信頼性の高い周期の印字基準信号ＰＴＳを生成でき、印刷画質精度の一層高いプリンタ１１を提供できる。
【００９６】
（１０）印字基準信号周期を繋げてパルスを順次生成することで印字基準信号ＰＴＳを出力する構成なので、センサ切り換えを伴う構成であるものの、センサ切り換え前後において、信号位相差による出力信号周期異常が発生することを防止できる。
【００９７】
なお、実施形態は、上記に限定されるものではなく、以下のように変更してもよい。
（変形例１）前記各実施形態において、パルス抜け検出器４６における周期異常条件（パルス抜け検出条件）を、周期計測結果が平均周期Ａｖ（n）×Ｂを超えること（周期計測結果＞Ａｖ（n）×Ｂ）としてもよい。例えば特許文献４では計測周期が上限を超えた場合にパルス抜けもまとめて周期異常として検出しているが、その上限値が固定値であると、装置個体差によって周期分布中心値が上方へシフトしている装置では、正常周期であるにも関わらずパルス抜けと誤検出される頻度が増す恐れがある。これに対し、平均周期から規定される上記のパルス抜け検出条件を採用した場合、装置個体差によって周期分布中心値が上方へシフトしている装置においても、平均周期からパルス抜け検出条件のパルス抜け閾値が決定されるので、正常周期であるにも関わらずパルス抜けとして検出される頻度を低減できる。
【００９８】
（変形例２）統計学上の妥当周期は平均周期（周期平均値）に限定されない。加重平均、累積加重平均、相加平均、相乗平均、調和平均などでもよい。また、これらの平均算出時に最大値と最小値など不適当な値の可能性のある値を計算対象から除外してもよい。さらには平均に限定されず、統計学上の妥当値であればよい。例えば標準偏差「４５」や「５５」など平均値以外の統計学上の値を妥当値に採用してもよい。また、実験でパルス周期の計測を行って得られたデータから統計学的な解析を行って妥当値算出用の計算式を導き、その計算式を用いて妥当値を算出する構成も採用できる。また、周期異常条件は、上限と下限を有する範囲で規定されることに限定されず、上限のみ又は下限のみを用いて規定される範囲でもよい。例えば計測周期Ｔn＜Ｔminのみ周期異常としたり、計測周期Ｔn＞Ｔmaxのみ周期異常としたりしてもよい。また、周期異常条件は、ｆ（Ｔ）＞K（例えばＴは計測周期、Ｋは妥当値から決まる定数）のように関数式で示されてもよい。要するに周期異常条件の成立・不成立を決める条件値が固定値ではなく、過去の複数の計測周期から求まる妥当値から規定される変動値であれば足りる。
【００９９】
（変形例３）妥当周期から規定される正常範囲は、妥当周期を中心にもつ範囲に限定されない。前記各実施形態において、適正周期範囲は平均周期を中心とする範囲に限定されず、例えば下限値と平均周期との間の幅と、上限値と平均周期との間の幅とが異なる値に設定されてもよい。例えば妥当周期を正常範囲の下限値又は上限値に設定してもよい。
【０１００】
（変形例４）パルス抜け検出と適正周期範囲からの逸脱との２種類の条件式を用いて周期異常を検出する構成としたが、検出手段を、パルス抜け検出器４６と第２比較器５１とのうち一方のみとした構成も採用できる。もちろん、３種類以上の複数種の周期異常条件を設定して複数種の周期異常を検出する構成としてもよい。
【０１０１】
（変形例５）前記実施形態では、リニアエンコーダに適用したが、ロータリエンコーダに適用してもよい。例えばモータの回転制御を行う場合にロータリエンコーダの検出パルスを用いる構成において、パルス信号生成装置を適用することもできる。また、エンコーダは、インクリメンタルエンコーダに限らず、アブソリュートエンコーダも使用できる。
【０１０２】
（変形例６）用紙等の記録媒体を搬送する搬送手段は、搬送ベルト方式に限定されない。例えば搬送経路上の複数箇所に駆動ローラと従動ローラとの一対からなるローラ装置が配設されてなるローラ方式の搬送装置を備えたプリンタにも適用できる。例えばローラの端部周面上に磁気スケールを設けたり、ローラや動力伝達系の回転駆動軸にロータリエンコーダ式の回転板磁気スケールを設ければよい。また、ラインプリンタにおけるベルト搬送方式の場合、搬送方向上流側と下流側にそれぞれ一対ずつ配設されたローラ間に複数本のベルトを千鳥配置で巻き掛けた構成も採用できる。また、搬送ベルトを有さないドラムを備え、ドラムの外周面上に記録用紙が吸着された状態で、記録手段により印刷を施す構成も採用できる。
【０１０３】
（変形例７）パルス信号生成装置は、ラインプリンタへの適用に限定されず、例えば記録ヘッドが紙幅方向に移動（走査）しながら印刷を行うシリアル式プリンタに適用してもよい。例えば記録ヘッドが設けられたキャリッジの移動経路と平行にリニアエンコーダを設け、キャリッジと共に移動するセンサからのリニアエンコーダ信号ＥＳを前記各実施形態における印字基準信号生成回路に入力して印字基準信号ＰＴＳを生成する構成とする。
【０１０４】
（変形例８）前記第二実施形態において、一つのリニアスケールに対しセンサを３個以上設けてもよい。
（変形例９）エンコーダ（リニアエンコーダ、ロータリエンコーダ）は磁気式に限らず光学式も採用できる。光学式エンコーダの場合、スケールに一定ピッチでスリットを設け、光源（発光素子）から出射されてスリットを通過した光を受光する光検出センサの受光量が周期的に変化するようにスリットの開口形状や開口面積を周期的に変化させれば、振幅が周期的に変化するリニアエンコーダ信号ＥＳを得ることができる。また、光学式エンコーダを構成する場合、上記の透過型以外に反射型も採用できる。
【０１０５】
（変形例１０）印字基準信号生成装置は、ハードウェアの構成に限定されない。ＣＰＵ（中央処理装置）がメモリに記憶されたプログラムを実行することにより、エンコーダ信号のパルス周期を計測する周期計測処理、周期異常を検出する周期異常検出処理、数パルス前の計測周期を基に印字基準信号を生成するパルス生成処理を行うソフトウェアにより実現してもよい。
【０１０６】
（変形例１１）パルス信号生成装置によって生成するパルス信号は、プリンタの印字基準信号の生成に限定されない。広く搬送装置用のエンコーダ信号生成装置に適用できる。例えばエンコーダ信号生成装置を、搬送ベルトの速度検出用として使用したり、搬送ベルトの位置検出用として使用したりしてもよい。これらの構成の場合、本発明のエンコーダ信号生成装置を用いてモータ等のアクチュエータの速度制御や位置制御を行うことにより、速度制御の精度を高めたり、位置制御の精度を高めたりすることができる。また、印字基準信号以外の基準パルス信号を生成してもよく、その場合、エンコーダパルスを逓倍又は分周することによりエンコーダ信号周期と異なる周期の基準パルス信号を生成するようにしてもよい。
【０１０７】
（変形例１２）前記各実施形態において、パルス抜け（パルス欠落）検出状態が所定時間継続した場合に、ユーザにリニアエンコーダ等のクリーニングをする旨を報知する構成を採用できる。
【０１０８】
（変形例１３）画像形成装置はプリンタに限定されず、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの所定パターン（配線パターン、電極パターン、画素パターン、エッチングパターン、配列パターンを含む）を画像として描画する画像形成装置であってもよい。もちろん、インクジェット方式以外のプリンタにも適用できる。例えば、ドットインパクトプリンタ、熱転写プリンタ、レーザープリンタ等に適用してもよい。さらにはプリンタ以外の電子機器にも適用でき、例えば搬送装置を有するスキャナ装置等にも適用できる。
【０１０９】
前記各実施形態及び変形例から把握される技術的思想を以下に記載する。
（１）前記パルス生成手段は、前のパルスの立ち上がり時から前記計測周期又は前記妥当周期の半周期を計時した時点でパルスを立ち下げ、前のパルスの立ち上がり時から前記計測周期又は前記妥当周期を計時した時点でパルスを立ち上げることを繰り返すことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のパルス信号生成装置。
【０１１０】
（２）前記妥当周期は、前記計測手段が計測した複数回分の周期の平均値であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のパルス信号生成装置。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第一実施形態におけるプリンタの概略構成を示す模式側面図。
【図２】記録ヘッドを省略したプリンタの模式平面図。
【図３】磁気リニアスケールを示す模式平面図。
【図４】着磁装置を示す模式側面図。
【図５】着磁装置を示す模式平面図。
【図６】印字基準信号生成装置の電気的構成を示す回路図。
【図７】リニアエンコーダ信号周期計測部を示す電気回路図。
【図８】リニアエンコーダ信号周期計測部の動作タイミングチャート。
【図９】印字基準信号生成装置の動作タイミングチャート。
【図１０】周期異常検出時の動作タイミングチャート。
【図１１】リニアエンコーダ信号を用いた周期異常検出を説明するグラフ。
【図１２】第二実施形態における印字基準信号生成装置の電気的構成を示す回路図。
【図１３】（ａ）エンコーダ選択信号生成回路の回路図、（ｂ）その動作タイミングチャート。
【図１４】周期異常検出時の動作タイミングチャート。
【図１５】両エンコーダ共に異常周期検出時の動作タイミングチャート。
【符号の説明】
【０１１２】
１１…画像形成装置としてのプリンタ、１２…搬送装置としてのベルト搬送装置、１３…搬送手段を構成する駆動ローラ、１４…搬送手段を構成する従動ローラ、１５…テンションローラ、１６…搬送手段を構成するとともに検出対象としての搬送ベルト、１７…電動モータ、２５…記録手段としての記録ヘッド、２６…エンコーダを構成するとともにスケール部としての磁気リニアスケール、２７…エンコーダを構成するとともにセンサとしての磁気センサ、２８…エンコーダとしての磁気リニアエンコーダ、３０…コントローラ、４１…印字基準信号生成装置、４２…クロック回路、４４…計測手段としての周期計測部、４５…記憶手段としてのリニアエンコーダ信号周期記憶部、４６…パルス抜け検出手段としてのパルス抜け検出器、４７…記憶手段を構成する出力信号周期記憶部、４８…周期排除手段としての第１比較器、４９…演算手段としてのリニアエンコーダ信号平均周期算出部、５０…上限・下限値算出部、５１…検出手段を構成する第２比較器、５２…出力開始トリガカウンタ、５３…パルス生成手段及び記録用パルス生成手段を構成する出力信号生成部、６４…周期選択回路、８０…印字基準信号生成装置、８１…センサとしての第１センサ、８２…センサとしての第２センサ、８３…クロック回路、８４…第１印字基準信号生成回路、８５…第２印字基準信号生成回路、８６…切換手段としてのエンコーダ選択信号生成回路、８７…出力開始トリガカウンタ、８８…パルス生成手段及び記録用パルス生成手段を構成する出力信号生成回路、Ｓ…記録媒体としての記録紙、ＥＳ…エンコーダ信号としてのリニアエンコーダ信号、ＥＳ１…エンコーダ信号としての第１リニアエンコーダ信号、ＥＳ２…エンコーダ信号としての第２リニアエンコーダ信号、Ｔn…計測周期としての記憶周期（出力信号周期）、ｔn…計測周期としての記憶周期（出力信号周期）、Ｔmin…下限値、Ｔmax…上限値、Ｓerror…周期エラー検出信号、ＰＬＳ…パルス抜け検出信号、ＰＴＳ…印字基準信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の速度に応じた周期のパルスを出力するエンコーダと、
前記パルスの周期を計測する計測手段と、
前記計測された周期を記憶する記憶手段と、
パルス複数個分の周期計測結果に基づき統計学上妥当と推定される妥当周期を演算する演算手段と、
前記計測手段の計測周期が前記妥当周期から規定される周期異常条件を満たす場合に周期異常として検出する検出手段と、
前記周期異常が検出されない場合は前記計測周期に基づいてパルスを生成し、一方、前記周期異常が検出された場合は前記妥当周期に基づいてパルスを生成するパルス生成手段と
を備えたことを特徴とするパルス信号生成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記計測周期がパルス抜け閾値を超えた場合に前記周期異常としてパルス抜けを検出するパルス抜け検出手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のパルス信号生成装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記周期異常と検出された計測周期を前記妥当周期の算出に用いない異常周期排除手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のパルス信号生成装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前回の妥当周期と今回の計測周期とデータ個数Ｑとの三データを含むＱ個未満の所定個数のデータを用いて今回の妥当周期を算出可能であるとともに、パルスＱ個分の計測周期に基づき今回の妥当周期を算出するための統計学上の計算式と等価な演算式を用いて演算することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパルス信号生成装置。
【請求項５】
前記エンコーダは、前記検出対象の移動方向に沿って設けられたスケール部と、該スケール部の異なる位置を検出して前記速度に応じた周期をもつパルスをそれぞれ出力する複数のセンサとを備え、
前記検出手段は、前記センサごとに前記周期異常を検出可能に各センサに対応して複数備えられ、
前記パルス生成手段が計測周期を採用する側のセンサに周期異常が検出されると、計測周期を採用するセンサを周期異常が検出されていない他のセンサに切り換える切換手段を備え、
前記パルス生成手段は、前記検出手段が前記複数のセンサのすべてで周期異常を検出した場合は、前記妥当周期に基づきパルスを生成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のパルス信号生成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のパルス信号生成装置と、前記検出対象として搬送手段とを備えた搬送装置であって、
前記パルス信号生成装置を構成する前記エンコーダが前記搬送手段の搬送速度に応じた周期のパルスを出力するものであることを特徴とする搬送装置。
【請求項７】
請求項６に記載の搬送装置と、前記搬送手段により搬送されるターゲットに記録を施して画像を形成する記録手段とを備えた画像形成装置であって、
前記パルス生成手段により生成されたパルスに基づいて前記記録手段の記録タイミングパルスを生成する記録用パルス生成手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
エンコーダが出力するパルスの周期を計測する計測ステップと、
前記計測された周期を記憶する記憶ステップと、
パルス複数回分の周期計測結果に基づき妥当周期を演算する演算ステップと、
前記計測ステップにおける計測周期が前記妥当周期から規定される周期異常条件を満たす場合に周期異常として検出する検出ステップと
前記周期異常が検出されない場合は前記計測周期に基づいてパルスを生成し、一方、前記周期異常が検出された場合は前記妥当周期に基づいてパルスを生成するパルス生成ステップと
を備えたことを特徴とするパルス信号生成方法。
【請求項１】
検出対象の速度に応じた周期のパルスを出力するエンコーダと、
前記パルスの周期を計測する計測手段と、
前記計測された周期を記憶する記憶手段と、
パルス複数個分の周期計測結果に基づき統計学上妥当と推定される妥当周期を演算する演算手段と、
前記計測手段の計測周期が前記妥当周期から規定される周期異常条件を満たす場合に周期異常として検出する検出手段と、
前記周期異常が検出されない場合は前記計測周期に基づいてパルスを生成し、一方、前記周期異常が検出された場合は前記妥当周期に基づいてパルスを生成するパルス生成手段と
を備えたことを特徴とするパルス信号生成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記計測周期がパルス抜け閾値を超えた場合に前記周期異常としてパルス抜けを検出するパルス抜け検出手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のパルス信号生成装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記周期異常と検出された計測周期を前記妥当周期の算出に用いない異常周期排除手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のパルス信号生成装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前回の妥当周期と今回の計測周期とデータ個数Ｑとの三データを含むＱ個未満の所定個数のデータを用いて今回の妥当周期を算出可能であるとともに、パルスＱ個分の計測周期に基づき今回の妥当周期を算出するための統計学上の計算式と等価な演算式を用いて演算することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパルス信号生成装置。
【請求項５】
前記エンコーダは、前記検出対象の移動方向に沿って設けられたスケール部と、該スケール部の異なる位置を検出して前記速度に応じた周期をもつパルスをそれぞれ出力する複数のセンサとを備え、
前記検出手段は、前記センサごとに前記周期異常を検出可能に各センサに対応して複数備えられ、
前記パルス生成手段が計測周期を採用する側のセンサに周期異常が検出されると、計測周期を採用するセンサを周期異常が検出されていない他のセンサに切り換える切換手段を備え、
前記パルス生成手段は、前記検出手段が前記複数のセンサのすべてで周期異常を検出した場合は、前記妥当周期に基づきパルスを生成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のパルス信号生成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のパルス信号生成装置と、前記検出対象として搬送手段とを備えた搬送装置であって、
前記パルス信号生成装置を構成する前記エンコーダが前記搬送手段の搬送速度に応じた周期のパルスを出力するものであることを特徴とする搬送装置。
【請求項７】
請求項６に記載の搬送装置と、前記搬送手段により搬送されるターゲットに記録を施して画像を形成する記録手段とを備えた画像形成装置であって、
前記パルス生成手段により生成されたパルスに基づいて前記記録手段の記録タイミングパルスを生成する記録用パルス生成手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
エンコーダが出力するパルスの周期を計測する計測ステップと、
前記計測された周期を記憶する記憶ステップと、
パルス複数回分の周期計測結果に基づき妥当周期を演算する演算ステップと、
前記計測ステップにおける計測周期が前記妥当周期から規定される周期異常条件を満たす場合に周期異常として検出する検出ステップと
前記周期異常が検出されない場合は前記計測周期に基づいてパルスを生成し、一方、前記周期異常が検出された場合は前記妥当周期に基づいてパルスを生成するパルス生成ステップと
を備えたことを特徴とするパルス信号生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−２４８５０２（Ｐ２００９−２４８５０２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０１２５９（Ｐ２００８−１０１２５９）
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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